En comparación con los motores pequeños y medianos, los motores de alta tensión son costosos y sus aplicaciones son críticas y especiales. Ya sea la eliminación del cuerpo del motor tras una avería u otros problemas derivados de la misma, pueden ser mucho más graves de lo que imaginamos. Por ello, se utilizan dispositivos de protección diferencial para motores de alta tensión en ocasiones especiales, con el fin de detectar problemas de forma oportuna y eficaz y prevenir su agravamiento.
La protección diferencial es una medida de protección muy eficaz para el funcionamiento seguro de equipos eléctricos. Utiliza la característica de activar las acciones de protección mediante la diferencia vectorial entre la corriente de entrada y la corriente de salida del equipo eléctrico, lo que permite aplicaciones muy comunes en redes eléctricas de dos puertos, generadores, motores, transformadores y otros equipos eléctricos. Su uso es relativamente común en motores de alta tensión de gran tamaño. Por ejemplo, los motores de alta tensión utilizados en la red eléctrica principal y los equipos de ventilación principales de minas deben estar equipados con dispositivos de protección diferencial para garantizar un funcionamiento seguro y fiable del sistema y evitar pérdidas económicas importantes y accidentes de seguridad causados por paradas inesperadas. Los devanados del estator de los motores de alta tensión de gran tamaño suelen estar conectados en estrella, con tres terminales de salida por defecto. Cuando se introduce la protección diferencial, el motor debe tener seis terminales de salida. El dispositivo de protección diferencial aplicado al motor funciona de la siguiente manera: detecta las corrientes de arranque y de fin del motor y compara la diferencia de fase y amplitud entre ambas. En circunstancias normales, la diferencia de amplitud y fase entre las corrientes de arranque y finalización es cero, es decir, la corriente que fluye hacia el motor es igual a la corriente que fluye hacia afuera del motor; cuando ocurre una falla de cortocircuito como fase a fase, espira a espira o a tierra dentro del motor, se genera una corriente diferencial entre los dos y alcanza un valor determinado, se activa la función de protección.