压缩机运行时，可能出现一些异常的情况，如：排气压力过高，吸气压力太低，油压不足，电动机过热，过量液体进入气缸等。出现异常情况时，若没有保护措施，压缩机将会损坏。
对压缩机采取的保护措施可分为四类：
防止液击；
压力保护；
内置电动机的保护；
温度保护。
一、 防止液击
当进入气缸的液体太多，来不及从排气阀排出时，气缸内将出现液击，液击时产生的很高的压力使气缸、活塞、连杆…….等零件损坏，因此需采取一系列保护措施。
1、假盖：将气阀组件用一弹簧紧压在气缸端部，形成假盖。缸内压力过高时，将排气阀顶起，液体泄出，缸内压力迅速降低。假盖用于全封闭式压缩机。条形排气簧片阀的升程限制器用释压弹簧压在阀板上。缸内压力因液击升高时，升程限制器被顶起，使缸内压力下降。液击消失后，释压弹簧将升程限制器压在阀板上，压缩机继续运转。
2、油加热器：曲轴箱的润滑油溶有制冷剂，环境温度低时溶入量增加。压缩机起动时，曲轴箱内压力突然降低，大量制冷剂气化，润滑油呈泡沫状并被吸入气缸，引起液击。用油加热器在起动前对润滑油加热，降低溶在润滑油中的制冷剂量是避免液击的有效措施。
3、气液分离器：气液分离器又称储液器。来自蒸发器的气液混合物在气液分离器内分离，气体从出口管的上部进入，从下部流出。分离出来的液体积存于分离器底部，其中的液体制冷剂受热气化进入出口管上部，不能气化的润滑油从回流孔流入出口管再进入压缩机。
二、压力保护
1、吸、排气压力的控制器：冷库机组中的吸气压力和排气压力控制主要依赖于压力控制器（也称为压力开关），这些控制器通过监测和调节系统压力，以确保制冷系统的和安全运行。当排气压力超过预设的高安全值时，控制器会激活一个开关，这个开关通常会切断压缩机的电源，使压缩机停止工作，以防止因压力过高导致的设备损坏或安全事故。当压力降至安全范围内时，控制器会重新启动压缩机。
2、油压差控制器：冷库油压差控制器是一种专门用于监控和控制制冷系统中压缩机油压的重要装置，它确保压缩机的润滑油循环处于正常状态，避免因油压不足而引起的设备损坏。油压差控制器主要关注的是油泵供油压力与曲轴箱内吸气压力之间的压差，以此来判断油循环是否正常。
三、内置电机保护
1、过热：设计良好并在规定条件下运转的电动机，内部温度不会超过允许值，但电动机在过高或过低的电压下运转，或在高温环境下运转时，电动机内部温度超过允许值，在频繁起动时，更会因起动电流过大使温度过高。
为了电动机不过热，除了正确使用，注意维修外，还可安装过热继电器。过热继电器可装在绕组内部，称为内置温度继电器，或装在电动机外部，称为外置温度保护器。电动机内部温度超过规定值时，内置温度继电器的双金属片因变形而使触点跳开，电动机停止运转。电动机内的温度降到规定值以下时，触点复位，电路重新接通。
外置温度电流继电器两个端子之间串联碟形双金属片和发热器。电动机内电流过大时，发热器对双金属片的加热使它处于图中虚线位置，触点跳开，电动机停止转动。
2、缺相：三相电动机缺相将导致电动机无法起动或过载。为保护电动机免遭缺相之损害，采用过载继电器，过载继电器也用于正常的三相电动机，在电流过大时保护电动机。
相间不平衡电压导致三相不平衡电流。在电流大的相中，温升增加的比例约为电压不平衡比例平方的两倍。例如：3%的电压不平衡产生约18%的温升。保护电动机不出现相间不平衡的措施与缺相时采取的措施相同。
四、温度保护
1、排气温度：冷库压缩机排气温度保护是一项重要的安全措施，旨在防止因排气温度过高而导致的设备损坏和系统效率降低，通常通过安装在靠近排气口的温控器或温度传感器来监测排气温度。这些设备能够实时感应温度变化，并在达到预设的高温阈值时采取行动。：当排气温度超过安全设定值时，温控器会立即动作，通过切断压缩机的电源或发送信号至控制系统，使压缩机停机，从而防止温度进一步上升。
2、机壳温度：机壳温度会影响压缩机的寿命。机壳温度过高可能起因于冷凝器的换热能力不足，所以应检查冷凝器的风景或水量，水温是否合适，制冷系统内混入空气或其它不凝性气体，冷凝压力就会上升，机壳过热；吸气温度过高，机壳容易过热，此外，电动机过热也会机壳过热。
避免机壳过热，保护压缩机的根本方法是正确处理上述各种问题，同时在机壳上安装温度保护器。常使用的机壳温度保护器，将它安放在机壳上合适的地方，机壳温度过高时，碟形双金属片感受温度而变形，使电路中的触点跳开，压缩机停机。
3、油温保护：冷库压缩机的油温保护是确保系统稳定运行和延长压缩机寿命的重要措施。为了防止油温过高，系统通常配备油温保护装置。当检测到油温异常升高时，这个装置会触发警报或直接使压缩机进入停机保护状态，避免因油温过高导致的润滑失效和设备损坏。：润滑油温度过高会导致其粘度下降，润滑效果减弱，增加压缩机内部运动部件如轴承的磨损，严重时可导致轴瓦损坏，压缩机故障。
4、冷却水断水保护：压缩机水套冷却水如断流，将引起压缩机排气温度升高，严重时会便汽缸变形。在压缩机冷却水套的出水管路上安装一对电接点，当有水流过时，电接点由水导通，继电器发出信号使压缩机处于可以启动或正常运转状态。若水流中断，继电器电接点断开，压缩机不能启动或事故停机。但水流中常常有气泡，会引起误动作，而且水套断水不会立即引起事故，所以应使继电器延时动作，一般延时为15~30s。
前述各项保护装置并不是全部保护控制内容，此外尚有液位保护控制、中压保护控制(防止双级压缩系统低压级排气压力过高)等，这些保护措施在实际工程中不一定全部采用，应视具体情况而定。
