目前,电力系统中常用的选相元件如对称分量选相元件、电流突变量选相元件等都是针对单一故障,即在单重故障时具备良好的选相性能,而当电力系统发生非全相运行再故障时,系统中各电气量特征发生变化,原有的选相原理在非全相运行再故障情况下会发生误选相。为了解决此类问题,本文的主要工作为研究并建立适用于非全相运行再故障的选相方法。首先,本文基于故障分析与继电保护的基本理论,对各类非全相运行再故障进行了详细的故障分析计算。根据叠加定理,将发生非全相运行再故障的系统分为非全相运行状态与短路附加状态的叠加。利用回路电流法对短路附加状态进行分析,得到各相电流故障分量的突变量。由于该电气量不受非全相运行状态的负荷电流与电流故障分量的影响,因此可通过提取各类再故障时的各相电流故障分量突变量的特征建立非全相运行再故障下的选相方案。其次,本文通过机理分析与公式分析两种方法对各类不对称再故障进行了分析,提取了短路附加网络的各相电流故障分量突变量的幅值关系特征。通过凝练各相电流故障分量突变量的幅值特征,并引入故障后电压幅值关系以及零序电流存在与否作为辅助判据,加入阻抗确认的环节,本文提出了一套完整的适用于非全相运行再故障的选相方案,能够实现非全相运行再故障情况下的正确跳闸并投入故障特征最明显的阻抗元件。最后,本文对选相方案的不同影响因素进行了分析,分析结果表明,本文所提出的选相方案具有受过渡电阻影响小、不受系统各部分阻抗角差异以及过负荷因素影响等优点,能够克服传统选相元件在非全相运行再故障时发生误选相的问题。综上所述,本文所提出的选相方案能够在系统发生非全相运行再故障时实现正确的选相识别,投入故障特征最明显的阻抗元件以及正确跳闸,能有效提高继电保护选相装置的可靠性。