随着电压等级的提高,气体绝缘变电站(GIS)在电力系统发展中应用广泛。隔离开关分合闸操作过程中会产生特快速暂态过电压(VFTO),VFTO上升时间为ns级,频率高达MHz,一旦通过导体导管侵入与其直接连接的变压器,将会破坏变压器设备的绕组绝缘。目前尚不具备直接对特高压大型电力变压器进行物理试验的条件,因此开展VFTO作用下大型电力变压器绕组过电压分布的仿真研究有重要的理论意义和工程价值。本文对大型电力变压器绕组在VFTO作用下的过电压进行了以下研究:首先将大型电力变压器绕组等效成传输线,基于导纳参数建立多导体传输线模型,推导出各匝的电压传输函数。采用基于人工鱼群和蛙跳算法的矢量匹配法实现传输函数的有理逼近,提高了计算精度,拟合最大误差值降了10.1%。其次,依据保定天威保变电气股份有限公司提供的500kV变压器参数建立物理模型,计算VFTO作用下各绕组的时/频域过电压分布,用网络综合技术搭建高频电路模型,并用国际通用的电磁暂态软件ATP-EMTP验证其有效性。最后,应用电磁暂态软件ATP-EMTP搭建1100kV特高压变电站试验回路的等效电路,分析不同隔离开关电弧模型、不同分支母线长度以及残余电荷对VFTO的影响,并对VFTO的不同抑制措施进行对比分析。本文的研究工作能够为预防VFTO对变压器绝缘造成的危害和改进绝缘设计方面提供理论支持,同时也可以为GIS变电站根据需要选取相应设备、故障分析和抑制方面提供参考。