将线路两端继电器的输入量（电流相位或功率方向）转化为50～300千赫的高频讯号，利用高频载波通道进行信息联系，判断是否跳闸的保护。由量度继电器、收发讯机、高频载波通道及其他辅助继电器构成，分为相差动高频保护和高频闭锁方向保护两类。保护范围外部故障时不动作，保护范围内部故障时，瞬时动作切除故障，是电压220千伏及以上复杂电网的主要保护，能满足电力系统稳定运行的要求。

传输高频载波电流的路径。利用输电线路的一相与大地作为高频通道，称为“相-大地”制通道（图1）。阻波器1由电感与电容器并联组成，在高频电流时形成并联谐振呈高阻抗，使高频讯号限制在被保护线路的范围以内；对于工频电流呈现低阻抗（约0.04欧）。耦合电容2在高频下，使收发讯机与输电线路间形成通道，并使收发讯机与工频高压线路绝缘。结合滤波器3是一个可调节的空心变压器，与耦合电容器组成窄带通滤波器，其线路一侧的阻抗与输电线路的波阻抗（约为400欧）匹配，在高频电缆4一侧的阻抗与电缆的波阻抗（约为100欧）匹配，使高频讯号在传输过程中无反射，以减小高频能量的附加衰耗。

图1 “相-大地”制高频通道原理图

高频闭锁方向保护

由电流继电器1、2作启动元件，方向继电器3作为方向元件构成高频继电保护（图2）。当保护范围内部故障，功率为正（由母线流向线路）时，瞬时动作发出跳闸指令；当外部故障时，功率为负的一端发出高频闭锁信号，而无跳闸信号发出。中间继电器4ZJ在内部故障时，使发讯机停止发讯。执行元件5ZJ是带有工作线圈（左边）和制动线圈（右边）的极化继电器，当工作线圈有电流、制动线圈无电流时，继电器动作并发出跳闸指令；在启动元件2、3启动后，收讯机亦收到闭锁信号，经整流而向工作线圈提供电源，使之通有电流，继电器便不动作。该保护装于线路的两端。当线路BC发生故障（图3）时，它在保护b3、b4的保护范围内，启动元件1和2，方向元件3均启动，使执行元件5ZJ的工作线圈通电，而由于4ZJ动作使两端发讯机均不发讯号，5ZJ的制动线圈不通电而动作，并发出跳闸指令。对于保护b1、b2（b5、b6同）而言，故障在其保护范围之外，保护b2（b5）测得负功率而不动作，这时启动元件1启动后，发讯机5经4ZJ获得电源，发出闭锁信号，两侧保护的收讯机收到高频信号，使5ZJ的制动线圈通电流，将保护闭锁，无跳闸指令发出。在外故障时，为了避免远端启动元件已启动，而近端元件不启动，不发闭锁信号，使远端误跳闸，采用两个启动元件。其启动的关系为：I_dz，j，2＝（1.6～2）I_dz，j，1。元件1动作灵敏，先启动，使发讯机先发出闭锁信号。该保护的缺点是因采用两个启动元件，使保护的灵敏度降低。同时，当电力系统振荡，且振荡中心在保护范围之内时，两端的功率均为正方向而产生误动。利用负序电流和负序功率构成的高频闭锁负序方向保护，可以克服上述缺点。此外，还可以构成高频闭锁距离保护和高频零序保护。

图2 高频闭锁方向保护的原理接线示意

图3 高频闭锁方向保护的作用原理

相差高频保护

由电流继电器I₁、I₂和输入量为负序电流的电流继电器作为启动元件，变压器CB、整流器和继电器JJ作为相位比较元件构成的高频保护（图4）。操作元件由I₁＋KI₂的复合过滤器和操作互感器CH组成。过滤器将三相电流合成一个单相电流，再经互感器CH变为电压，操纵发讯机在正半周时发出高频讯号，在负半周时不发高频讯号。当保护范围内部故障（图5a）时，两侧电流相位相同（图5b）。两侧启动元件启动后，同时发出高频讯号与停止讯号（图6c″和d″），两端收讯机收到间断的合成信号（e″），收讯机输出电流也是间断的（f″），该电流在变压器CB二次侧感应电势，经整流输入继电器JJ，使它动作发出跳闸指令。当外部故障时，两侧电流相位差180°（图5c）。启动元件启动后，两侧高频信号发讯时间错开半个周期（图6c′，d′），则两侧收讯机收到连续不断的高频信号（e′），收讯机输出电流为零（f′），继电器JJ不动作，无跳闸指令发出。该保护的缺点是也有两套启动元件，此外，由于电源电势的相位差、变压器及线路等元件阻抗的相位差、互感器的相位差等，致使在区内故障时，两端电流相位并不相同，高频信号不能完全重叠；区外故障时，两端电流相位差不等于180°，高频信号不能互相填满（错开时间不等于半周期）。这将不利于保护正确动作，需要处理好比较元件的整定和校验。

图4 相差动高频保护的原理接线图

图5 相差动高频保护工作的基本原理

图6 相差动高频保护动作原理的说明

启动发讯机继电器的动作电流，按躲过大负荷电流及最大不平衡负序电流整定。启动保护继电器的动作电流比相应启动发讯机继电器的动作电流大1.5～2倍。

当保护线路长度超过180千米时，三相短路故障会出现相继动作区。