电阻型超导故障限流器对于未来限制电网短路电流的幅值具有广阔的应用前景,电网期望电阻型超导限流器在受到一次冲击后能在百毫秒级时间内重合闸,以有效应对二次短路电流,这就需要YBCO超导带材能在极短时间内快速恢复。然而,盘式限流单元在冲击恢复过程中会产生大量的气泡并滞留在小孔结构中,短时间内无法消散。当前普遍采用超导态的恢复作为重合闸时间的参考,但是此时滞留的气泡会严重恶化二次冲击恢复过程,影响超导限流器的性能。由此可见,实际应用中亟需有一个重合闸时间的参考标准。因此,本文对于YBCO超导带材气泡滞留情况下受到二次电流冲击的过程进行了模拟研究,并采用可视化实验进行验证和对比,主要工作内容如下:（1）通过数值模拟对比了一次与二次冲击恢复过程的各项参数变化以及初步验证了液氮射流的有效性,从微观角度指出了将超导态恢复作为重合闸标准不合理,为确定重合闸时间提供理论支持。建立了实际盘式限流单元典型小孔结构的三维模型并进行了网格划分,采用VOF模型监测气液界面变化,对比分析了一次与二次冲击恢复过程中温度、热流密度、气相体积分数等参数的变化,并与实验结果进行了对比验证。在恢复超导态的情况下,二次冲击恢复性能恶化严重,其峰值温度为143.2 K,比一次冲击高7.5 K;最大温差为15.5 K,比一次冲击大4.4 K;温度恢复时间约为4.55 s,比一次冲击延长了12.1%。因此,传统认识的超导态恢复作为重合闸标准并不合理。此外,对于液氮射流改善超导带材恢复性能的有效性进行了初步验证,结果表明射流可以加速带材冷却及气泡消散,这对于电网百毫秒级重合闸要求具有重要意义。（2）对于三种不同恢复阶段进行了二次冲击实验,结合超导带材R-T特性曲线获得了实际冲击恢复过程中的温度变化,揭示了不同气泡状态对于二次冲击温度变化的影响,提出将温度完全恢复作为重合闸的标准之一。设计搭建了大电流冲击可视化实验系统,对于超导态未恢复、温度未恢复和气泡滞留三种不同恢复阶段进行了二次冲击实验,获得了电压、电流数据,再结合超导带材R-T特性曲线获得了温度变化。结果表明,二次冲击的峰值温度更高,超导态恢复时间更长,超导态未恢复情况下二次冲击恢复性能恶化最严重,恢复时间达3.0 s,比一次冲击延长了77.5%,而温度未恢复情况下二次冲击恢复时间达2.5 s,比一次冲击延长了47.9%,故提出将温度的完全恢复作为重合闸标准之一。（3）采用可视化技术获取了一次与二次冲击恢复过程的可视化图像,探究了不同初始状态对于气泡动态特性的影响,获得了二次冲击的温度恢复时间以及气泡滞留时间,为实际工程应用中重合闸时间提供参考。采用高速摄像机对一次和二次冲击实验过程进行观测记录,获得了冲击恢复过程中关于气泡生成、消散、滞留等的可视化图像。结果表明二次冲击恢复过程中的气泡量明显多于一次冲击恢复过程,恢复时间也更长。少量气泡滞留的情况下,二次冲击的温度恢复时间约为3.0 s,相比一次冲击延长了11.1%。为了提高电阻型超导限流器系统的安全性,本文提出将温度完全恢复作为重合闸的指标之一。由于超导限流器冲击恢复过程中电阻的变化最容易测量,故采用超导态的恢复时间作为重合闸时间的一个基准。当重合闸时间为超导态恢复时间的2-3倍时,受到二次冲击后温度恢复时间相比一次冲击延长30%以上;当重合闸时间为超导态恢复时间的3-4倍时,受到二次冲击后温度恢复时间延长约10%-20%。为保证电阻型超导限流器更有效应对二次短路电流冲击,提出系统的重合闸时间约为超导态恢复时间的4倍。