纯机械液压过速保护是水电站发电机最重要的防过速飞逸保护之一。
机械液压过速保护装置主要由过速探测器、过速保护器组成，是大型旋转电机的纯机械无源过速保护装置，可用作水轮发电机组的过速保护。当水轮发电机发生过速事故，转速升高到过速保护设定值，且由于此时的转速信号装置或电源系统、调速系统等发生故障，无法实现水轮发电机组的调速和停机，机械液压过速保护装置可利用油压装置油压切换油路，通过液压系统关闭轴流、混流、贯流式水轮发电机组的导叶机构或冲击式水轮发电机组的折向器，实现机组停机，防止机组发生飞逸事故，确保水轮发电机的安全运行。
机械液压过速保护装置具有体积小、安装调整方便、结构简单，精度高、稳定性好，动作可靠等特点。 可与齿盘测速、事故配压阀、分段关闭阀及调速器等组成机组的综合保护系统。
下图为机械液压保护的过速撞击头，达到过速设定值时会弹出，接通水轮机调速器的接力器关闭腔，直接作用于快速停机。
安装间隙应经过精确的调试整定，一般在2.5毫米以内。
三位四通阀，同时接到接力器油管的开腔、关腔和回油腔，事故时接通开腔和回油腔，同时向关腔注入压力油，实现快速关闭停机。
机械液压过速保护装置由两个分瓣圆环法兰环抱装在水机主轴上。当发电机正常运行时，机组转动产生的离心力不足以克服撞击头（离心滑块）弹簧的弹力，离心块静止不动，过速保护装置处于正常状态，三位四通机械液压阀不会切换动作。
随着机组转速升高，离心块随机组转动所产生的离心力增加，当离心块的离心力大于弹簧弹力时，离心块沿径向向外滑动。当机组转速升高到过速保护设定值时，离心块弹出撞击锁扣，机械液压阀切换油路，同时过速机械行程开关动作，输出过速天关量信号供计算机监控用。机械液压阀切换油路经由事故配压分段关闭阀（轴流、混流、贯流机组）或液动配压阀（冲击式机组）液压放大，迅速关闭轴流、混流、贯流式机组导叶接力器或冲击式机组折向器，实现机组停机，防止飞逸事故发生。机组停机排除故障后，应手动将过速保护器棘轮复位，以备下次机组投入运行时使用。
