工作原理
方向高頻保護的基本工作原理是比較被保護線路兩側測量到的故障方向，以綜合判斷是內部故障還是外部故障。一般規定以母線指向被保護線路的方向為正方向，以被保護線路指向母線的方向為反方向。故障方向可由裝線上路兩側的方向元件來測定，如圖6-20所示。
方向高頻保護當內部(d1點)故障時，被保護線路MN兩側方向元件測量到的都是正方向故障，當被保護線路外部(d2點)故障時，遠故障點的M側方向元件測得正方向故障，而近故障點的N側方向元件測得反方向故障。因此，當線路兩側方向元件測得都是正方向故障時，表明被保護線路內部故障，這時線路兩側保護均應立即動作使斷路器眺閘，而當線路兩側方向元件測得故障方向不同時，表明是區外故障，兩側保護應不動作。
兩側方向元件測得的故障方向籍助於高頻信號進行傳送，以便比較，高頻信號可以傳送如下兩種信息：（1）正方向故障信息；（2）反方向故障信息。
特點
方向高頻保護採用電流元件作為方向判別元件，按被保護線路末端發生金屬性故障時靈敏度係數大於3整定。採用方向阻抗元件作為方向半判別元件，按被保護線路末端發生金屬性故障時靈敏係數大於2整定。
方向高頻保護其特點有：（1）要求正向判別肩動元件對於線路末端故障有足夠的靈敏度。（2）必須採用雙頻制收發信機。
方向元件
方向元件用於判別故障方向，有正方向元件和反方向元件之分。正方向元件在正向短路時動作，一方面使發信機停信；另一方面準備作用於斷路器跳閘。反方向元件一般作為方向性啟動元件，當反向故障時啟動發信機，向對側傳送高頻閉鎖信號。對方向元件的主要要求是：（1）在各種故障情況都能正確判別故障方向；（2）在出口短路時無死區；（3）必須滿足上節對啟動元件提出的要求。
可以用作方向判別元件的有：負序(零序)方向元件、相電壓補償式方向元件、方向阻抗元件和行波方向元件等。
