集成了部分额定容量电力电子换流器与电磁式变压器的混合式变压器（hybrid transformers, HT）具有成本低、灵活调压等优势，被认为是未来电网发展中的关键装备。然而，电力电子换流器与电磁式变压器的电压过载能力的严重不匹配限制了其向高压大容量场景的进一步应用。换流器有限的电压过载能力限制了混合式变压器在电网暂态过电压故障中的整体性能。为了解决这个问题，提出了一种适用于混合变压器的新型电压钳位子模块（voltage-clamped submodule, VCS），用于提高其过电压承受能力。VCS通过由间隙和MOV组成的电压钳位电路实现了对电力电子器件的直接保护，确保过电压发生时VCS的安全运行，有效避免了电击穿的发生。该方案允许高压混合式变压器充分利用电磁式变压器的暂态电压耐受能力，并在过电压发生时仍然保持了灵活调压能力。建立了实验平台验证了所提出VCS的有效性，并搭建了风电送出系统仿真模型验证其在电力系统中的实用价值。