在全球能源互联网不断发展的背景下,为解决全球能源和电能需求“逆向分布”问题,远距离、大容量输电将成为主流输电方式,跨国、跨洲输电也将成为发展趋势。半波长交流输电线路为工频状态下线路长度呈现半个波长即3000km的输电线路。该种输电线路具有不需装设无功补偿设备、传输能力强、经济效益佳等特点,因此成为一种具有很强吸引力的远距离、大功率交流输电方式。但是由于半波长交流输电线路的长度约为普通输电线路的10倍,其电气参数呈现分布特性,因此传统保护方法及选相元件将不再适用。针对这一问题,本文以半波长输电线路为研究对象,提出了半波长输电线路故障分析方法,分析了半波长输电线路保护安装处的故障特征,建立了适合半波长输电线路的选相元件。本文的主要研究内容为:首先,通过对比半波长输电线路与传统输电线路之间的异同,从母线背后系统与传统线路相同的角度,提出了利用故障附加分量与系统阻抗之间关系,使用集中参数分析的半波长输电线路保护安装处故障特性分析方法;并对半波长输电线路的故障特征进行了分析,对故障特征进行了仿真;为半波长输电线路选相元件的提出奠定了基础。其次,对目前常用的三种选相方法即突变量电流选相方法、电流序分量选相方法和阻抗选相方法对半波长输电线路的适应性进行了分析,并指出了每种选相方法不适用于半波长输电线路的原因。最后,本文提出了适用于半波长输电线路的选相元件,该选相元件以保护安装处故障附加分量的故障特征作为选相判据,并对选相元件的数据处理方式进行了优化。通过PSCAD/EMTDC仿真验证该选相元件可在半波长输电线路全线正确选相。通过对选相元件灵敏度影响因素的分析可知本文提出的选相元件受过渡电阻,系统阻抗影响较小,对于沿线各处发生故障都能够准确进行故障相判断。