Comparados com motores pequenos e médios, os motores de alta tensão são caros e seus cenários de aplicação são críticos e especiais. Seja o descarte do corpo do motor após uma falha ou outros problemas decorrentes da falha, pode ser muito mais grave do que podemos imaginar. Por esta razão, dispositivos de proteção diferencial são utilizados para motores de alta tensão utilizados em algumas ocasiões especiais, cujo objetivo é descobrir problemas de forma oportuna e eficaz e evitar maior deterioração dos problemas.
A proteção diferencial é uma medida de proteção muito eficaz para a operação segura de equipamentos elétricos. Utiliza as características de acionamento de ações de proteção pela diferença vetorial entre a corrente de entrada e a corrente de saída de equipamentos elétricos, fazendo com que qualquer rede elétrica de duas portas, gerador, motor, transformador e outros equipamentos elétricos tenham aplicações bastante clássicas. A proteção diferencial é relativamente amplamente utilizada em grandes motores de alta tensão. Por exemplo, os motores de alta tensão utilizados nos equipamentos principais de energia e ventilação da mina devem ser equipados com dispositivos de proteção diferencial para garantir a operação segura e confiável do sistema e evitar grandes perdas econômicas e acidentes de segurança causados por desligamentos inesperados. Os enrolamentos do estator de grandes motores de alta tensão geralmente adotam conexão em estrela, com três terminais de saída por padrão. Quando a proteção diferencial é introduzida, o motor deve ter 6 terminais de saída. O dispositivo de proteção diferencial aplicado ao motor funciona da seguinte forma: detecta as correntes inicial e final do motor e compara a diferença de fase e amplitude entre as correntes inicial e final. Em circunstâncias normais, a diferença de amplitude e fase entre as correntes inicial e final é zero, ou seja, a corrente que flui para dentro do motor é igual à corrente que sai do motor; quando ocorre uma falha de curto-circuito como fase-fase, espira-e-espira ou terra dentro do motor, uma corrente diferencial é gerada entre os dois e atinge um determinado valor, a função de proteção é ativada.