本文著重介紹兩端電流相量和故障特征，其中包括兩端功率方向的故障特征、 兩端電流相位特征兩端電流相位特征以及兩端測量阻抗的特性。
1. 兩端電流相量和故障特征
電流相量不但反映電流的大小，還反映電流的方向。當(dāng)線路發(fā)生內(nèi)部故障時（a），在故障點(diǎn)有短路電流流出，若規(guī)定電流正方向?yàn)橛赡妇€流向線路，不考慮分布電容影響，兩端電流相量和等于流入故障點(diǎn)的電流相量和：
當(dāng)線路發(fā)生外部故障或正常運(yùn)行(中間既無電源(無電流注入)又無負(fù)荷(電流流出))時，任何時刻其兩端電流相量和等于零。
（a）內(nèi)部故障 （b）外部故障
圖1 雙端電源線路區(qū)內(nèi)、外故障示意圖
2. 兩端功率方向的故障特征
當(dāng)線路上發(fā)生區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障時，輸電線兩端的功率方向也有很大差別。令功率正方向由母線指向線路，則線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，兩端功率方向都由母線流向線路，兩端功率方向相同，同為正方向；當(dāng)發(fā)生區(qū)外故障時，遠(yuǎn)故障點(diǎn)端功率由母線流向線路，功率方向?yàn)檎?，近故障點(diǎn)端功率由線路流向母線，功率方向?yàn)樨?fù)，兩端功率方向相反。
（a）內(nèi)部故障功率方向 （b）外部故障功率方向
圖2 雙端電流線路區(qū)內(nèi)、外故障功率方向
3. 兩端電流相位特征
兩端輸電線路，若全系統(tǒng)阻抗角均勻，且兩端電動勢角相等，則當(dāng)線路mn發(fā)生區(qū)內(nèi)短路故障時，兩側(cè)電流同相位，即相位差為0°；而當(dāng)正常運(yùn)行或發(fā)生區(qū)外短路故障時，兩側(cè)電流反相，即電流、相位差為180°。
圖3
4. 兩端測量阻抗的特性
當(dāng)線路區(qū)內(nèi)短路時，輸電線路兩端的測量阻抗都是短路阻抗，一定位于距離保護(hù)ⅱ段的動作區(qū)內(nèi)，兩側(cè)的ⅱ段同時啟動；當(dāng)正常運(yùn)行時，兩側(cè)的測量阻抗是負(fù)荷阻抗，距離保護(hù)ⅱ段不會啟動；當(dāng)發(fā)生外部短路時，兩側(cè)測量阻抗也是短路阻抗，但一側(cè)為反方向，若采用方向特性的阻抗繼電器，則至少有一側(cè)的距離ⅱ段不會啟動。