随着我国经济的迅速发展和对电力需求的不断提高，我国电网规模也在不断扩大。变电站是保证电网安全供电至关重要的环节，而变压器是变电站的核心设备，其可靠运行关系重大。实际运行中，国产110kV变压器采用的是中性点不直接接地运行的分级绝缘结构，当有过电压产生时，会对变压器中性点构成威胁，影响系统运行可靠性。所以研究变压器的中性点保护方式对确保电力系统安全稳定运行有着重要意义。为此，本文的研究内容如下:　　首先通过分析110kV系统变压器中性点接地方式，分析了变压器中性点接地方式存在的问题。接着对威胁变压器中性点的几种过电压进行研究，并对其产生的原因进行分析。然后对变压器中性点过电压保护的三种方式——避雷器、保护间隙、避雷器并联保护间隙进行研究，对比分析了三种方式的原理、适用范围和各自的优缺点。为了深入研究中性点保护方式的选择配置，应用MATLAB/Simulink对某变电站主变110 kV变压器线路进行建模仿真，分析各种过电压产生时的特点，同时根据原则要求和仿真结果，研究了三种相应的变压器中性点保护方案，经比较分析选用了避雷器并联间隙保护方案。通过分析在过电压保护中避雷器并联保护间隙存在的问题，设计了一种利用中性点处不同种类过电压特点进行控制的避雷器并联间隙保护方式，并详细阐述了其设计原理，最后通过实验测试了其保护功能的实现。