在发电机三相绕组的出口端和尾端都装设同参数的电流互感器，将每一相头尾端的电流相减，正常时应当为零（输出等于输入）。

当发电机内部发生泄漏等故障时，故障电流通过故障点流回绕组尾端，使得发电机的输出电流与输入电流相减不是零，于是保护就动作。

差动保护是输入的两端CT电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。保护范围在输入的两端CT之间的设备，差动保护的缺点是短路故障不能反映等。