По сравнению с двигателями малого и среднего размера, двигатели высокого напряжения стоят дорого, а сценарии их применения являются критическими и специальными. Будь то утилизация корпуса двигателя после неисправности или другие проблемы, вызванные неисправностью, это может быть гораздо серьезнее, чем мы можем себе представить. По этой причине для двигателей высокого напряжения, используемых в некоторых особых случаях, используются дифференциальные защитные устройства, цель которых — своевременно и эффективно обнаруживать проблемы и предотвращать дальнейшее ухудшение проблем.
Дифференциальная защита является очень эффективной мерой защиты для безопасной эксплуатации электрооборудования. Она использует характеристики срабатывания защитных действий по векторной разнице между входным и выходным током электрооборудования, благодаря чему любая двухполюсная электрическая сеть, генератор, двигатель, трансформатор и другое электрооборудование имеют очень классические приложения. Дифференциальная защита относительно широко используется на больших высоковольтных двигателях. Например, высоковольтные двигатели, используемые в главном электропитании шахты и главном вентиляционном оборудовании, должны быть оснащены дифференциальными защитными устройствами для обеспечения безопасной и надежной работы системы и предотвращения крупных экономических потерь и аварий, вызванных неожиданными отключениями. Обмотки статора больших высоковольтных двигателей обычно используют звездообразное соединение с тремя выходными клеммами по умолчанию. При внедрении дифференциальной защиты двигатель должен иметь 6 выходных клемм. Дифференциальное защитное устройство, применяемое к двигателю, работает следующим образом: определяет начальный и конечный токи двигателя и сравнивает фазовую и амплитудную разницу между начальными и конечными токами. В нормальных условиях разница амплитуды и фазы между пусковым и конечным токами равна нулю, то есть ток, втекающий в двигатель, равен току, вытекающему из двигателя; когда внутри двигателя происходит короткое замыкание, например, между фазами, между витками или на землю, между ними возникает дифференциальный ток, который достигает определенного значения и активируется функция защиты.