Конструкция подстанции может быть спроектирована с использованием бетона или стали, с такими конфигурациями, как портальные рамы и π-образные конструкции. Выбор также зависит от того, расположено ли оборудование в один или несколько слоев.

1. Трансформеры

Трансформаторы являются основным оборудованием на подстанциях и могут быть разделены на двухобмоточные трансформаторы, трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы (которые имеют общую обмотку как для высокого, так и для низкого напряжения, с отводом от обмотки высокого напряжения, который служит в качестве обмотки низкого напряжения). выходное напряжение). Уровни напряжения пропорциональны числу витков в обмотках, а ток обратно пропорционален.

По функциональному назначению трансформаторы можно разделить на повышающие (используются на передающих подстанциях) и понижающие трансформаторы (используются на приемных подстанциях). Напряжение трансформатора должно соответствовать напряжению электросети. Чтобы поддерживать приемлемый уровень напряжения при различных нагрузках, трансформаторам может потребоваться переключение ответвлений.

В зависимости от способа переключения трансформаторы можно разделить на трансформаторы РПН и РПН без нагрузки. Трансформаторы РПН в основном используются на приемных подстанциях.

2. Измерительные трансформаторы

Трансформаторы напряжения и трансформаторы тока работают аналогично трансформаторам, преобразуя высокое напряжение и большие токи от оборудования и шин в более низкие уровни напряжения и тока, подходящие для измерительных приборов, релейной защиты и устройств управления. В номинальных условиях эксплуатации вторичное напряжение трансформатора напряжения составляет 100 В, а вторичный ток трансформатора тока обычно составляет 5 А или 1 А. Крайне важно избегать размыкания вторичной цепи трансформатора тока, поскольку это может привести к возникновению высокого напряжения, которое представляет опасность для оборудования и персонала.

3. Коммутационное оборудование

Сюда входят автоматические выключатели, изоляторы, выключатели нагрузки и высоковольтные предохранители, которые используются для размыкания и замыкания цепей. Автоматические выключатели служат для соединения и разъединения цепей при нормальной работе и автоматического отключения неисправного оборудования и линий под контролем устройств релейной защиты. В Китае воздушные выключатели и выключатели с элегазом (SF6) обычно используются на подстанциях напряжением выше 220 кВ.

Основная функция изоляторов (рубильников) — изолировать напряжение во время обслуживания оборудования или линий для обеспечения безопасности. Они не могут прерывать токи нагрузки или повреждения и должны использоваться вместе с автоматическими выключателями. Во время перебоев в подаче электроэнергии автоматический выключатель должен быть разомкнут раньше, чем разъединитель, а при восстановлении электроснабжения изолятор должен быть включен раньше автоматического выключателя. Неправильная эксплуатация может привести к повреждению оборудования и травмам.

Выключатели нагрузки могут прерывать токи нагрузки во время нормальной работы, но не имеют возможности прерывать токи повреждения. Обычно они используются в сочетании с высоковольтными предохранителями для трансформаторов или отходящих линий напряжением 10 кВ и выше, которые используются нечасто.

Для уменьшения занимаемой площади подстанций широко используются распределительные устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ). Эта технология объединяет автоматические выключатели, изоляторы, шины, заземлители, измерительные трансформаторы и кабельные наконечники в компактный герметичный блок, заполненный элегазом SF6 в качестве изолирующей среды. КРУЭ предлагает такие преимущества, как компактная конструкция, легкий вес, невосприимчивость к условиям окружающей среды, увеличенные интервалы технического обслуживания и снижение риска поражения электрическим током и шумовых помех. Реализовано на подстанциях напряжением до 765кВ. Однако это относительно дорого и требует высоких стандартов производства и обслуживания.

4. Оборудование молниезащиты

Подстанции также оборудуются устройствами молниезащиты, в первую очередь громоотводами и ограничителями перенапряжения. Громоотводы предотвращают прямые удары молнии, направляя ток молнии в землю. Когда молния ударяет в близлежащие линии, это может вызвать перенапряжение на подстанции. Кроме того, срабатывание автоматических выключателей также может вызвать перенапряжение. Ограничители перенапряжения автоматически разряжаются на землю, когда перенапряжение превышает определенный порог, тем самым защищая оборудование. После разряда они быстро гасят дугу, обеспечивая нормальную работу системы, например, разрядники из оксида цинка.