正常运行时，不平衡电压有基波和三次谐波，其中三次谐波是主要的。当高压侧发生接地故障时，高压系统的零序电压通过变压器高、低绕组间的电容耦合会传给发电机，可能超过定子接地保护的动作电压。
1）反应零序电压的接地保护。保护装置的动作电压一般取15V（发电机母线接地的开口三角电压为100V），保护范围可达85，死区为15。
2）反应基波零序电压的定子接地保护。带有三次谐波滤过器，反应基波零序电压的定子接地保护动作电压取5~10V，保护范围可达90~95，死区为5~10。
3）带有制动量的反应基波零序电压的定子接地保护：高压系统中性点不直接接地，为防止高压侧发生接地故障而误动，因此，装设以高压侧零序电压为制动量、以发电机零序电压为动作量的基波零序电压型定子接地保护，也可采用高压侧零序电压闭锁的方式。
4）保护装置的动作时间。动作时间一般取1.5S，作用于信号。当高压系统中性点为直接接地方式时，保护装置的动作时间大于变压器高压侧接地保护动作时间。一般高压侧保证灵敏系数的接地保护的动作时间小于1.5S，故保护装置动作时间取2.OS。
200MW发电机未装设匝间短路保护，考虑到匝间故障极大部分伴随接地故障，或由接地故障发展所致，为保证发电机设备的安全，将带有三次谐波滤过器的反应基波零序电压保护作用于跳闸。此时，为防止电压互感器一次侧断开或二次侧接地短路而引起三次侧零序电压误动，故必须用发电机中性点电压互感器或消弧线圈二次电压。动作电压按发电机端单相接地时零序电压的15整定，其时限取2.OS。
（2）利用三次谐波电压构成100％定子接地保护。利用三次谐波电压构成100定子接地保护，有两部分组成：第一部分是基波零序电压元件，其保护范围不少于定子绕组的85（从发电机端开始）；第二部分是利用三次谐波电动势构成的定子接地保护，用以消除基波零序电压元件保护不到的死区。为保证保护动作的可靠性，这两部分保护装置的保护区应有一段重叠区，因此第二部分的保护范围应不小于定子绕组的20（从发电机中性点端开始）。
三次谐波电压构成的100定子接地保护，可利用机端三次谐波电压作为动作量，而中性点谐波电压作为制动量。这样，当中性点附近发生接地故障时，能可靠动作于信号。
