Конструкцію підстанції можна спроектувати з використанням бетону або сталі з такими конфігураціями, як портальні рами та π-подібні конструкції. Вибір також залежить від того, чи розташоване обладнання в один або кілька шарів.

1. Трансформери

Трансформатори є основним обладнанням на підстанціях і можуть бути класифіковані на трансформатори з подвійною обмоткою, трансформатори з трьома обмотками та автотрансформатори (які мають спільну обмотку як для високої, так і для низької напруги, з відводом, взятим від обмотки високої напруги, щоб служити низькою). вихідна напруга). Рівні напруги пропорційні кількості витків в обмотках, тоді як сила струму обернено пропорційна.

Трансформатори можна класифікувати залежно від їх функції на підвищувальні трансформатори (використовуються на відправних підстанціях) і понижувальні трансформатори (використовуються на приймальних підстанціях). Напруга трансформатора повинна відповідати напрузі електромережі. Щоб підтримувати прийнятні рівні напруги за змінних навантажень, трансформатори можуть потребувати перемикання кранів.

Залежно від способу перемикання відводів трансформатори можна класифікувати на трансформатори з перемиканням відводів під навантаженням і трансформатори з перемиканням відводів без навантаження. Перемикаючі трансформатори під навантаженням в основному використовуються на приймальних підстанціях.

2. Приладові трансформатори

Трансформатори напруги та трансформатори струму працюють подібно до трансформаторів, перетворюючи високу напругу та великі струми від обладнання та шин на нижчі рівні напруги та струму, придатні для вимірювальних приладів, релейного захисту та пристроїв керування. За номінальних робочих умов вторинна напруга трансформатора напруги становить 100 В, тоді як вторинний струм трансформатора струму зазвичай становить 5 А або 1 А. Важливо уникати розмикання вторинного ланцюга трансформатора струму, оскільки це може призвести до високої напруги, що становить ризик для обладнання та персоналу.

3. Комутаційне обладнання

Це включає автоматичні вимикачі, ізолятори, вимикачі навантаження та високовольтні запобіжники, які використовуються для розмикання та замикання ланцюгів. Автоматичні вимикачі використовуються для підключення та відключення ланцюгів під час нормальної роботи та автоматичної ізоляції несправного обладнання та ліній під керуванням пристроїв релейного захисту. У Китаї повітряні вимикачі та вимикачі з гексафториду сірки (SF6) зазвичай використовуються на підстанціях з номінальною напругою понад 220 кВ.

Основною функцією ізоляторів (рубильників) є відключення напруги під час обслуговування обладнання або лінії для забезпечення безпеки. Вони не можуть переривати струми навантаження або пошкодження і повинні використовуватися разом з автоматичними вимикачами. Під час відключення електроенергії вимикач повинен бути розімкнений перед роз’єднувачем, а під час відновлення живлення вимикач повинен бути замкнутий перед вимикачем. Неправильна експлуатація може призвести до пошкодження обладнання та травм.

Вимикачі навантаження можуть переривати струми навантаження під час нормальної роботи, але не мають можливості переривати струми замикання. Зазвичай вони використовуються в поєднанні з високовольтними запобіжниками для трансформаторів або відхідних ліній з номінальною напругою 10 кВ і вище, які рідко використовуються.

Щоб зменшити площу підстанцій, широко використовуються розподільні пристрої з елегазовою ізоляцією (GIS). Ця технологія об’єднує автоматичні вимикачі, ізолятори, шини, заземлювачі, вимірювальні трансформатори та кабельні наконечники в компактний герметичний блок, наповнений газом SF6 як ізоляційне середовище. GIS пропонує такі переваги, як компактна структура, легка вага, стійкість до умов навколишнього середовища, збільшені інтервали технічного обслуговування та знижений ризик ураження електричним струмом і шумових перешкод. Впроваджено на підстанціях до 765 кВ. Однак це відносно дорого і вимагає високих стандартів виробництва та обслуговування.

4. Блискавкозахистне обладнання

Підстанції також обладнані пристроями блискавкозахисту, в першу чергу блискавковідводи та розрядники перенапруг. Блискавковідводи запобігають прямим ударам блискавки, направляючи струм блискавки в землю. Коли блискавка потрапляє в сусідні лінії, це може спричинити перенапругу всередині підстанції. Крім того, спрацьовування автоматичних вимикачів також може спричинити перенапругу. Обмежувачі перенапруг автоматично розряджаються на землю, коли перенапруга перевищує певний поріг, тим самим захищаючи обладнання. Після розрядки вони швидко гасять дугу, щоб забезпечити нормальну роботу системи, як, наприклад, розрядники з оксиду цинку.