1、發電機同步運行與異步運行
由原動機帶動旋轉且通入直流勵磁電流的轉子繞組會產生“轉子磁場”，發電機租賃并入電網，定子繞組通有三相對稱交流電流，會產生“定子旋轉磁場”，兩個磁場的速度相同，相對靜止，彼此相互牽制產生電磁轉矩，進行能量轉換，稱為“同步運行”。在轉子磁場有超前趨勢時為同步發電機狀態，在定子磁場有超前趨勢時為同步電動機狀態。

發電機并網運行，當通入轉子繞組的勵磁電流消失后，轉子磁場消失，定子繞組的旋轉磁場會在轉子繞組中產生感應電流，定子旋轉磁場與轉子感應電流相互作用產生電磁轉矩，進行能量轉換，稱為“異步運行”。轉子轉速慢于定子旋轉磁場轉速為異步電動機狀態，反之為異步發電機狀態。

2、發電機遲相運行狀態
發電機處于正常并網、同步運行狀態，勵磁系統運行正常（過勵磁運行），發電機向電網同時送出有功功率和無功功率（P＞0，Q＞0），這種狀態稱為遲相運行?！斑t相”又名滯相，是指定子電壓U超前定子電流I一個角度，功率因數為正值（一般為0.8~1）。
3、發電機進相運行狀態
當電網中無功功率過剩時，人為逐漸減少發電機勵磁電流（欠勵磁運行），使發電機由向電網輸出無功功率而變為從電網吸收無功功率，發電機繼續保持向電網送出有功功率（P＞0，Q＜0），發電機保持同步運行狀態，這種狀態稱為進相運行?！斑M相”是指定子電流I超前定子電壓U一個角度，功率因數為負值（一般為1~-0.9）。
當勵磁系統故障導致轉子徹 底失去勵磁電流，此時發電機會從電網中大量吸收無功功率，導致電網電壓下降，發電機將由同步運行轉為異步運行，發電機定、轉子會過熱，因此發電機不允許長時間失磁運行，大型發電機組的失磁保護必 須投跳閘。

4、同步電動機運行狀態
由于原動力消失，而發電機還未解網，勵磁系統正常運行，發電機仍保持同步運行，發電機將由向電網送出有功功率變為從電網吸收有功功率（逆功率運行），變為電動機帶著原動機轉動，并繼續向電網送出無功功率（P＜0，Q＞0），此種狀態稱為同步電動機運行。
汽輪發電機組的主汽門關閉后，發電機帶著汽輪機轉子轉動，汽輪機轉子末端葉片與殘留蒸汽長時間鼓風摩擦會造成燒損，因此汽輪發電機不允許長時間逆功率運行，大型汽輪發電機的逆功率保護必 須投跳閘。

5、異步電動機運行狀態
在發電機解網停運的情況下，由于人為誤操作，造成發電機誤投入電網，導致發電機變大型電動機啟動，這時發電機會大量從電網吸收有功功率和無功功率（P＜0，Q＜0），轉入異步電動機運行狀態。
由于發電機變電動機運行后，將大約從電網吸收額定有功功率值的30%，額定無功功率值的100%，因此將嚴重威脅電網運行，且發電機定轉、子將過熱，因此大型發電機的誤上電保護必 須投跳閘。