בהשוואה למנועים קטנים ובינוניים, מנועי מתח גבוה הם יקרים, ותרחישי היישום שלהם קריטיים ומיוחדים. בין אם מדובר בסילוק גוף המנוע לאחר תקלה ובין אם מדובר בבעיות אחרות שנגזרות מהתקלה, זה עלול להיות הרבה יותר חמור ממה שאנו יכולים לדמיין. מסיבה זו, התקני הגנה דיפרנציאליים משמשים למנועי מתח גבוה המשמשים בכמה אירועים מיוחדים, שמטרתם לגלות בזמן וביעילות בעיות ולמנוע הידרדרות נוספת של הבעיות.
הגנה דיפרנציאלית היא אמצעי הגנה יעיל מאוד להפעלה בטוחה של ציוד חשמלי. הוא משתמש במאפיינים של הפעלת פעולות הגנה על ידי ההבדל הווקטורי בין זרם הכניסה וזרם המוצא של ציוד חשמלי, מה שהופך לכל רשת חשמלית דו-יציאתית, גנרטור, מנוע, שנאי וציוד חשמלי אחר יש יישומים קלאסיים מאוד. הגנה דיפרנציאלית נמצאת בשימוש נרחב יחסית במנועי מתח גבוה גדולים. לדוגמה, מנועי מתח גבוה המשמשים בציוד החשמל הראשי והאוורור הראשי של המכרה חייבים להיות מצוידים בהתקני הגנה דיפרנציאליים כדי להבטיח פעולה בטוחה ואמינה של המערכת ולמנוע הפסדים כלכליים גדולים ותאונות בטיחות הנגרמות כתוצאה מהשבתות בלתי צפויות. פיתולי הסטטור של מנועי מתח גבוה גדולים בדרך כלל מאמצים חיבור כוכב, עם שלושה מסופי מוצא כברירת מחדל. כאשר מוגשת הגנה דיפרנציאלית, המנוע חייב להיות בעל 6 מסופי מוצא. התקן ההגנה הדיפרנציאלי המופעל על המנוע פועל באופן הבא: זיהוי זרמי ההתחלה והסיום של המנוע, והשוואת הפרש הפאזה והמשרעת בין זרמי ההתחלה והסיום. בנסיבות רגילות, ההבדל במשרעת ובפאזה בין זרמי ההתחלה והסיום הוא אפס, כלומר, הזרם הזורם למנוע שווה לזרם היוצא מהמנוע; כאשר מתרחשת תקלת קצר חשמלית כגון שלב לפאזה, סיבוב לפנייה או לאדמה בתוך המנוע, נוצר זרם דיפרנציאלי בין השניים ומגיע לערך מסוים, פונקציית ההגנה מופעלת.