電力系統(tǒng)中發(fā)生不對(duì)稱短路，或三相負(fù)荷不對(duì)稱(例如有電氣機(jī)車、電弧爐等單相負(fù)荷)時(shí)， 將有負(fù)序電流流過發(fā)電機(jī)的定子繞組并在發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生以兩倍同步轉(zhuǎn)速對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)， 從而在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生倍頻電流。
對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)，上述倍頻電流由于集膚效應(yīng)的作用，主要在轉(zhuǎn)子表面流通，并經(jīng) 轉(zhuǎn)子本體 ，槽楔和阻尼條，在轉(zhuǎn)子的端部附近約10%～30%的區(qū)域內(nèi)沿周向構(gòu)成閉合回路。這一周向電流，有很大的數(shù)值。
例如，對(duì)一臺(tái)50萬kw汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)端兩相短路的估算，倍頻電流在端部 可達(dá)10～25萬a；對(duì)一臺(tái)60萬kw機(jī)組，可達(dá)25～30萬a。這樣大的倍頻電流流過轉(zhuǎn)子表層時(shí)， 將在護(hù)環(huán)與轉(zhuǎn)子本體之間和槽楔與槽壁之間等接觸面上，形成過熱點(diǎn)，將轉(zhuǎn)子燒傷。
倍頻電流還將使轉(zhuǎn)子的平均溫度升高，使轉(zhuǎn)子撓性槽附近斷面較小的部位和槽楔、阻尼環(huán)與阻尼條 等分流比較大的部位，形成局部高溫。從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子表層金屬材料的強(qiáng)度下降，危及機(jī)組的 安全。此外，轉(zhuǎn)子本體與護(hù)環(huán)的溫差超過允許限度，將導(dǎo)致護(hù)環(huán)松脫，甚至造成嚴(yán)重的破壞。因此，為防止發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子遭受負(fù)序電流的損傷，大型汽輪發(fā)電機(jī)都要求裝設(shè)比較完善的負(fù) 序電流保護(hù)，它由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成。發(fā)電機(jī)有一定的承受負(fù)序電流的能力，流過發(fā)電機(jī)定子繞組的負(fù)序電流，只要不超過規(guī)定的 限度，轉(zhuǎn)子就不會(huì)遭到損傷。因此，發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力，就是構(gòu)成和整定負(fù)序電流 保護(hù)的依據(jù)。
對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子各極都由疊片構(gòu)成，在相同的負(fù)序電流作用下，其附加損耗要比汽輪 發(fā)電機(jī)小得多。例如一臺(tái)10萬kw汽輪發(fā)電機(jī)，當(dāng)負(fù)序電流 i ?2＝1(以額定 電流為基值的標(biāo)么值)時(shí)，轉(zhuǎn)子的附加損耗是轉(zhuǎn)子額定損耗的33倍；而無阻尼的水輪發(fā)電機(jī) ，在相同的負(fù)序電流下，卻只有3～4倍，對(duì)有阻尼的水輪發(fā)電機(jī)，還要小一些。因此，對(duì)水 輪發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)的構(gòu)成方式，將與汽輪發(fā)電機(jī)有所不同。此外，負(fù)序電流流過定子繞組時(shí)，由于負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以兩倍同步轉(zhuǎn)速旋 轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生了倍頻交變電磁力矩，作用在轉(zhuǎn)子軸系和定子機(jī)座上，引起倍頻振動(dòng)。通常， 這種倍頻振動(dòng)不是確定發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流能力的決定條件。
零序的出現(xiàn)是為了分析在系統(tǒng)電壓、電流出現(xiàn)不對(duì)稱現(xiàn)象時(shí)，把三相的不對(duì)稱分量分解成對(duì)稱分量（正、負(fù)序）及同向的零序分量。只要是三相系統(tǒng)，就能分解出上述三個(gè)分量（有點(diǎn)象力的合成與分解，但很多情況下某個(gè)分量的數(shù)值為零）。對(duì)于理想的電力系統(tǒng)，由于三相對(duì)稱，因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零（這就是我們常說正常狀態(tài)下只有正序分量的原因）。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，三相變得不對(duì)稱了，這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和零序分量了。