Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий (ДФЗ) применяется в качестве основной защиты на воздушных ЛЭП 110-500кВ и состоит из следующих основных частей:

- высокочастотной (высокочастотный канал) ;

- релейной.

           ДФЗ состоит из двух полукомплектов, расположенных по концам защищаемой линии. Селективность ДФЗ обеспечивается за счет использования информации, получаемой с обоих концов ВЛ при возникновении повреждения как на защищаемой линии, так и в примыкающей сети. Для передачи информации используется высокочастотный (ВЧ) канал ДФЗ, специально организуемый на ВЛ 110-500кВ,  как правило, по схеме “фаза защищаемой ВЛ - земля”, включающий в себя высокочастотные  приемопередатчики (посты) и соединяющий их ВЧ тракт (провод защищаемой ВЛ и аппаратура обработки и присоединения, включающая заградители, конденсаторы связи, фильтры присоединения, ВЧ кабель).

Релейная часть защиты состоит из следующих основных органов:

- пускового (ПО);

- манипуляции (управления) ВЧ передатчиком (ОМ);

- сравнения фаз токов (ОСФТ).

Принцип действия защиты основан на сравнении фаз токов с обоих концов линии. Информация о фазе тока передается с одного конца линии на другой посредством токов высокой частоты по вышеупомянутому ВЧ каналу.

Пусковой орган при всех видах повреждений осуществляет пуск ВЧ передатчика, подготовку действия защиты на отключение и производит переключение выходных цепей ОСФТ с сигнальной части (используемой для проверки исправности ВЧ канала  ДФЗ) на рабочую.   ПО защиты реагирует на комбинацию токов обратной и нулевой последовательностей (в ДФЗ с пуском по току) или напряжений обратной и токов нулевой последовательностей (в ДФЗ с пуском по напряжению) для действия при несимметричных к.з.  Дополнительно в пусковом органе для действия на пуск ВЧ передатчика и на отключение при симметричных к.з. используются токовые реле, включенные на фазный ток и реле сопротивления, включенное на линейное напряжение и разность токов двух фаз.

Орган манипуляции ВЧ передатчиком обеспечивает работу последнего с интервалами в половину периода промышленной частоты. ВЧ передатчик генерирует токи высокой частоты отдельными импульсами, фаза которых определяется фазой напряжения на выходе комбинированного фильтра токов прямой и обратной последовательностей.

Орган сравнения фаз токов по сдвигу фаз между ВЧ импульсами передатчиков обоих концов линии определяет, где находится место повреждения - в зоне действия защиты или вне ее. При к.з. на защищаемой ВЛ фазы тока по концам линии совпадают (с обеих сторон токи направлены от шин в линию), а при внешнем повреждении фазы сдвинуты на 180⁰ (с одной стороны ВЛ ток направлен от шин в линию, а с другой - к шинам). Вследствие этого при к.з. вне защищаемой зоны передатчики обоих концов линии работают неодновременно, ВЧ импульсы, генерируемые ими, сдвинуты по фазе примерно на полпериода промышленной частоты. Поэтому промежутки между импульсами передатчика одного конца линии заполняются такими же импульсами, приходящими с противоположного конца линии, и защита блокируется. При повреждении в защищаемой зоне ВЧ передатчики работают одновременно и генерируемые ими импульсы примерно совпадают по фазе. В этом случае ВЧ импульсы накладываются один на другой и промежутки между ними остаются незаполненными. В перерывах между импульсами на выходе приемника появляется ток приема, что в свою очередь вызывает срабатывание реле в ОСФТ.

Защита подключается по цепям переменного напряжения к трансформаторам напряжения (ТН), установленным на линии (для ДФЗ с пуском по току возможно использование и ТН шин), а по цепям переменного тока - к трансформаторам тока (ТТ) линии. Последними ограничивается защищаемая ДФЗ зона. При наличии на линии шунтирующего реактора, имеющего свой выключатель, реактор исключается из зоны защиты ДФЗ подключением на сумму токов ТТ выключателей линии и ТТ реактора.

Исходя из принципа действия ДФЗ правильно работает в неполнофазных режимах (в том числе в цикле ОАПВ), при асинхронном ходе и качаниях, перегрузках (при наличии условий для срабатывания ПО ток по ВЛ - "сквозной", т.е. защита ведет себя как при внешнем к.з.).

При действии УРОВ, резервных защит линии или ОАПВ на отключение 3-х фаз производится принудительный останов ВЧ передатчика ДФЗ, что приводит к срабатыванию ДФЗ с противоположной стороны ВЛ. Этим ускоряется отключение к.з. с противоположной стороны линии при действии УРОВ, а также вследствие принятого в ОЭС Северного Кавказа разноса времен ОАПВ по концам ВЛ предотвращается повторное включение линии от ОАПВ со стороны, где выдержка времени ОАПВ больше, при неуспешном ОАПВ с противоположной стороны (с меньшей выдержкой времени ОАПВ).