VFTO因其危害范围广、后果严重成为制约我国超/特高压电网发展的瓶颈。现有的治理方法存在结构复杂、成本高、工程应用难等问题。为此,论文提出了一种利用母线导体自身电感抑制VFTO的新方法-螺旋管式阻尼母线,它由常规母线经镂空加工成螺旋管电感线圈与阻尼电阻并联而成。论文设计550kV螺旋管式阻尼母线样机,对其工程应用关键问题-动热稳定性、通流能力和绝缘特性进行分析,最后对样机的抑制效果进行了试验验证。具体工作如下:(1)开展了螺旋管式阻尼母线抑制VFTO机理研究,并进行样机的初步设计。利用传输线理论建立了螺旋管式阻尼母线分布式电路模型,并对其抑制VFTO机理进行了仿真分析,在此基础上设计了550kV螺旋管式阻尼母线样机。(2)分析了螺旋管式阻尼母线样机的通流能力、动热稳定性能。建立考虑涡流效应和传导、对流、辐射三种传热的涡流-温度耦合场模型对额定电流及短时电流下阻尼母线的涡流损耗、温升进行计算;建立磁场-结构耦合场模型对螺旋管式阻尼母线通额定峰值耐受电流时的磁场、电磁力、应力和形变进行计算。(3)讨论了稳态工频和暂态冲击(VFTO)条件下螺旋管式阻尼母线样机绝缘特性。提出螺旋管式阻尼母线样机绝缘特性判据,在此基础上对工频、VFTO冲击条件下GIS内绝缘情况进行了计算,讨论了金属微粒尺寸、位置及加工不规范存在凸起三种因素对绝缘特性的影响。(4)开展了螺旋管式阻尼母线抑制VFTO验证试验。设计了VFTO抑制试验方案,包括VFTO的产生与测量、螺旋管式阻尼母线的安装等。并采用统计描述法对抑制效果进行分析。基于上述研究,本文主要研究结论如下:(1)仿真和现场试验均验证了螺旋管式阻尼母线对VFTO的幅值、陡度和击穿次数抑制效果明显。幅值下降了30%以上,陡度和击穿次数均明显减少。(2)螺旋管式阻尼母线通流能力和动稳定性均满足要求。其在额定电流下温升小于75K,短时电流63kA/3s时温度小于铜材料的软化温度520℃。材料为铝或铜时应力和形变均符合相应的要求,且铜材料的动稳定性更好。(3)螺旋管式阻尼母线在工频条件下绝缘特性良好,根据VFTO条件及影响因素的绝缘计算分析,对其加工和安装提出了表面清洁、光滑、少毛刺等要求。本文创新点总结如下:(1)提出了一种利用GIS母线导体自身电感抑制VFTO的新方法。它不但突破了磁环法大电流下易饱和的瓶颈,而且具有低成本、不需要改变现有GIS设备结构、安装方便的特点,亦能满足工程应用要求。(2)利用传输线理论建立了14级一阶的阻尼母线分布式参数模型,并据此对其抑制VFTO原理进行分析。(3)建立考虑涡流效应和传导、对流、辐射三种传热因素的多物理场耦合模型对螺旋管式阻尼母线的通流能力、动热稳定性进行分析;提出了内绝缘判据并对高频暂态冲击作用下的绝缘特性进行分析。