過載保護繼電器-機器的持續平衡過載會導致定子繞組過熱。一個明顯的解決方案是應用過電流繼電器。但通常不提供此功能，因為這是時間敏感的，必須設置它以將其與發電機供電系統上最慢的繼電器區分開來，此外，此保護在任何情況下都無法檢測到發電冷卻系統故障機器。

　檢測這種情況的最可靠方法是通過嵌入定子繞組中各個點的溫度檢測器線圈，這些線圈被布置為提供定子繞組上存在的溫度條件的指示。溫度檢測器可以是熱電偶、熱敏電阻或電阻溫度檢測器。溫度檢測器線圈構成惠斯通電橋電路的一個臂。

　低于30 MW額定值的機組通常不配備嵌入式溫度檢測器，但通常配備熱繼電器。

　這種類型的過載保護繼電器具有由定子的次級電流加熱的雙金屬片，雙金屬片外殼被設計成具有類似機器的加熱和冷卻特性。然而，這樣的過載保護繼電器不會提供防止由于冷卻系統故障而導致的過熱的保護。