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 derivados da falha, pode ser muito mais sério do que podemos imaginar. Por esse motivo, dispositivos de proteção diferencial são usados para motores de alta tensão usados em algumas ocasiões especiais, cujo propósito 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. Ela usa as características de acionar 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 muito clássicas. A proteção diferencial é relativamente amplamente usada em grandes motores de alta tensão. Por exemplo, motores de alta tensão usados em equipamentos de energia principal e ventilação principal de minas 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 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 de partida e término do motor e compara a diferença de fase e amplitude entre as correntes de partida e término. Em circunstâncias normais, a diferença de amplitude e fase entre as correntes inicial e final é zero, ou seja, a corrente que flui para o motor é igual à corrente que sai do motor; quando ocorre uma falha de curto-circuito, como fase-fase, entre espiras ou para o terra dentro do motor, uma corrente diferencial é gerada entre os dois e atinge um determinado valor, a função de proteção é ativada.