发电厂非全相运行是发电厂非正常运行的一种常见方式,发电厂主变压器高压侧断路器非全相运行导致的发电机和电网事故还有发生的可能,准确计算发电厂非全相运行时的正序、负序、零序电流,对于研究分析非全相运行状态有着重要意义。当前发电厂非全相保护方案尚未成熟,发电厂非全相保护配置方案、整定原则缺乏依据,现场应用不统一,还需要对发电厂非全相保护方案进行完善。本文围绕发电厂非全相运行电气量计算、发电厂非全相运行仿真模拟、发电厂非全相保护方案进行了一系列研究,对发电厂稳定运行具有一定指导意义。在已有对称分量法的基础上,本文提出了 一种新的用于准确计算发电厂非全相运行时各序电流的方法。针对一般发电厂接线示意图,分别对主变压器、高压厂变压器高压侧断路器在不同运行工况下出现非全相运行的情况进行计算,可以准确计算出非全相运行后变压器高压侧的电气量。计算得到的负序电流、零序电流对后续发电厂非全相保护方案的研究有重要参考价值。采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,分别在空载、轻载、重载工况下,对主变压器和高压厂变压器的高压侧断路器非全相运行情况建立了仿真模型,得到各工况下非全相运行电气量,将仿真结果与理论计算结果进行分析对比,互相验证正确性。在分析现有非全相保护方案存在的不足基础上,本文提出了统一的非全相保护方案。对算例中计算得到的各种非全相运行工况下变压器高压侧负序、零序电流量进行分析,重新对序电流进行整定;同时由于现实中发电厂接线形式不同,该保护方案还根据发电厂升压站的主接线形式进行调整,重新对时间定值进行整定。该保护方案不仅能满足灵敏度要求,而且能根据发电厂接线形式进行调整,达到最佳动作性能。