それぞれ幾つかの連絡先を含むアドレスリストを複数作成し、それらから幾つかを組み合わせて、別のアドレスリスト（以下「親アドレスリスト」、それに含まれるアドレスリストを「子アドレスリスト」と言う）を作成しています（実際は、「曾孫」がいるくらいのアドレスリストを作っていますが、話を単純化するため「子」で止めておきます）。
この親アドレスリストは、Thunderbirdの2.xまでは問題なく使えていたのですが、3.0以降使えなくなってしまい、メールを送信しようとすると次のようなエラーが出るようになってしまいました。

「（親アドレスリスト名）はuser@host形式になっておらず、有効なメールアドレスではありません。メールを送信する前に修正して下さい。」

このようなエラーの際には、Allow Local Addressというアドオンが有効という情報をWeb上で得たので、それを試してみましたが、今度は次のようなエラーが出てきます。

「メールの送信中にエラーが発生しました。メッセージの受信者を確認して下さい。サーバからの応答: <!>... No such mailbox」

親アドレスリストではこれらのようなエラーが出ますが、それに含まれる子アドレスリストをThunderbirdの宛先に並べて送信すると、難なく送信できます。ですので、子アドレスリストやそれらに含まれるメールアドレスには問題はなさそうです。
また、3.0以降の新たにアドレスリスト作り直しても、同様です。

2台のPCで試しましたが、いずれも同じ結果が出ました。但し、2台とも同じ環境（Windows XP SP3、Thunderbird 3.01）で、他のOSでは試していません。
また、Allow Local Address以外のアドオンをはずしても結果は、同じです。

これはThunderbirdアドレス帳の仕様が変わってしまい、アドレスリストを含むアドレスリストは使えなくなったということでしょうか。
それとも親アドレスリストを使えるようにする方法はあるのでしょうか。

下記のバグが該当しそうです。
Bug 542947 - [Regression] Tbird 3.0.1 errors if mailing list contains mailing list
https://bugzilla.mozilla.org/show_bug.cgi?id=542947

ぼくも、Windows XP SP3 上の Thunderbird 2.0.0.23 と 3.0.1 で試してみましたが、manomi さんと同様の結果になりました。
ぼくが探した限りでは、現時点で有効な回避策は見つけられませんでした。
当面の対策としては、直下に user@host 形式のアドレスが記されたアドレスリスト（一つまたは複数）を宛て先（Bcc: ？）に指定するという運用方法でカバーすることになろうかと思われます。

【オフトピ ― Allow Local Address について】
本来の質問の主旨がイントラネット内のメールについての話なら、以下は読み飛ばしてください。
・Allow Local Address の役割
Thunderbird（1.5 以降だったけ？）は、電子メールのアドレス命名規則（user@host 型）に厳格に対応しているため、デフォルトで企業内イントラネットなどローカルアドレスで使われる独自の省略型アドレスには送信できません。
Allow Local Address は、このような場合であっても Thunderbird に警告を出させず強制的に送り出すもので、イントラネット内のサーバー向けに特化されたアドオンと考えていいと思います。
・現状と問題点
Thunderbird 3.0 系 の上記のバグ（Bug 542947）は、「親アドレスリスト」に登録された「子アドレスリスト」以下のメールアドレスを展開できず、「子アドレスリスト」の名称をそのまま「Listname <Listname>」のかたちで宛て先（To:）に展開してしまっているようです。
これが解消されていない下で、Allow Local Address をグローバルアドレスの管理下にあるインターネットに向けて使うことは、不正なアドレスであることを承知の上でメールサーバーに送りつけることになり、サーバー側にとってはある意味いやがらせみたいなことになります。
・結論
インターネットのメールサーバーに向けて、Allow Local Address を安易に使うべきではありません。
　　｜ これまでの試行錯誤の段階ではやむをえなかったと思いますが、
　　｜ 今後は Allow Local Address の使用は慎重にお願いします。

ご回答ありがとうございました。
バグとして登録されているようですので、暫く様子を見てみます。

※Allow Local Addressは、今回のバグ対策に試しただけですので、役に立たなかったことから既に削除しました。