如果发生多个接地故障，则绕组上的故障点之间可能会发生短路。绕组的这种短路部分可能会导致磁场不平衡，并且由于不平衡的旋转，随后会在电机的轴承中发生机械损坏。因此，始终必须检测出发生在转子励磁绕组电路上的接地故障，并对其进行纠正以使电机正常运行。有多种方法可用于检测交流发电机或发电机的转子接地故障。但是所有方法的基本原理是相同的，那就是通过接地故障路径闭合继电器电路。

1、电位计法
该方案非常简单。此处，一个合适值的电阻器跨励磁绕组和励磁绕组连接。电阻在中心抽头并通过电压敏感继电器接地。如下图所示，励磁绕组和励磁电路中的任何接地故障都会通过接地路径闭合继电器电路。同时，由于电阻的电位计作用，继电器两端会出现电压。

这种简单的交流发电机转子接地故障保护方法具有很大的缺点。这种布置只能感测在除励磁绕组中心以外的任何一点上发生的接地故障。

从电路中还可以清楚地看到，在接地电路中心发生接地故障的情况下，继电器两端不会出现任何电压。这意味着转子接地故障保护的简单电位计方法，对励磁绕组中心的故障无视。可以通过一个按钮在电阻器中心以外的其他位置使用电阻器，从而最大程度地降低此难度。如果按下此按钮，则中心抽头将移动，并且即使在励磁绕组上发生中心电弧故障的情况下，继电器两端也会出现电压。

2、交流（AC）注入法
在此，在励磁和励磁电路的任意点连接一个电压敏感继电器。压敏继电器的另一端通过电容器和一个辅助变压器的次级连接到地面，如下图所示。

在此，如果在励磁绕组或励磁电路中发生任何接地故障，则继电器电路将通过接地路径闭合，因此，辅助变压器的次级电压将出现在压敏继电器两端，并且继电器将工作。

该系统的主要缺点是，总是会有漏电流通过电容器流向激励器和励磁电路。这可能会导致磁场不平衡，从而导致机械轴承中的机械应力。

该方案的另一个缺点是，由于存在用于继电器操作的不同的电压源，因此，当该方案的AC电路中的电源故障时，转子的保护是无效的。

3、直流注入法
直流注入法可以消除交流注入法漏电流的缺点。在此，直流电压敏感继电器的一个端子与激励器的正极相连，继电器的另一端子与外部直流电源的负极相连。外部直流电源通过带有桥式整流器的辅助变压器获得。此处桥式整流器的正极接地。

从上图还可以看出，在发生任何现场接地故障或励磁机接地故障时，外部直流电源的正电势将出现在与励磁机正极相连的继电器端子上。以这种方式，整流器输出电压出现在电压继电器两端，因此其被操作。