Comparés aux moteurs de petite et moyenne puissance, les moteurs haute tension sont coûteux et leurs applications sont critiques et spécifiques. Qu'il s'agisse de la mise au rebut du corps du moteur après une panne ou d'autres problèmes liés à celle-ci, les conséquences peuvent être bien plus graves qu'on ne l'imagine. C'est pourquoi des dispositifs de protection différentielle sont utilisés pour les moteurs haute tension dans certaines situations particulières, afin de détecter rapidement et efficacement les problèmes et d'empêcher leur aggravation.
La protection différentielle est une mesure de protection très efficace pour le fonctionnement sûr des équipements électriques. Elle exploite les caractéristiques de déclenchement des mesures de protection par la différence vectorielle entre le courant d'entrée et le courant de sortie des équipements électriques, ce qui confère à tout réseau électrique à deux ports, générateur, moteur, transformateur et autres équipements électriques, des applications très classiques. La protection différentielle est relativement répandue sur les gros moteurs haute tension. Par exemple, les moteurs haute tension utilisés dans les systèmes d'alimentation et de ventilation principaux des mines doivent être équipés de dispositifs de protection différentielle pour garantir un fonctionnement sûr et fiable du système et éviter des pertes économiques importantes et des accidents de sécurité causés par des arrêts intempestifs. Les enroulements statoriques des gros moteurs haute tension adoptent généralement un montage en étoile, avec trois bornes de sortie par défaut. Lorsqu'une protection différentielle est mise en place, le moteur doit avoir six bornes de sortie. Le dispositif de protection différentielle appliqué au moteur fonctionne comme suit : il détecte les courants de démarrage et de fin de course du moteur et compare la différence de phase et d'amplitude entre ces courants. Dans des circonstances normales, la différence d'amplitude et de phase entre les courants de démarrage et de fin est nulle, c'est-à-dire que le courant entrant dans le moteur est égal au courant sortant du moteur ; lorsqu'un défaut de court-circuit tel qu'un défaut de phase à phase, de spire à spire ou à la terre se produit à l'intérieur du moteur, un courant différentiel est généré entre les deux et atteint une certaine valeur, la fonction de protection est activée.