L'estructura d'una subestació es pot dissenyar amb formigó o acer, amb configuracions com ara marcs de portal i estructures en forma de π. L'elecció també depèn de si l'equip està disposat en una sola capa o en múltiples capes.

1. Transformadors

Els transformadors són l'equip principal de les subestacions i es poden classificar en transformadors de doble bobinat, transformadors de tres bobinatges i autotransformadors (que comparteixen un bobinatge tant per a alta com per a baixa tensió, amb una presa presa del bobinat d'alta tensió per servir com a bobinat de baixa tensió). sortida de tensió). Els nivells de tensió són proporcionals al nombre de voltes dels bobinats, mentre que el corrent és inversament proporcional.

Els transformadors es poden classificar segons la seva funció en transformadors augmentadors (utilitzats en subestacions emissores) i transformadors reductors (utilitzats en subestacions receptores). La tensió del transformador ha de coincidir amb la tensió del sistema elèctric. Per mantenir nivells de tensió acceptables sota càrregues variables, és possible que els transformadors hagin de canviar les connexions de la presa.

D'acord amb el mètode de commutació d'aixetes, els transformadors es poden classificar en transformadors de canvi d'aixeta sota càrrega i transformadors de canvi d'aixeta sense càrrega. Els transformadors de canvi de punt sota càrrega s'utilitzen principalment a les subestacions receptores.

2. Transformadors d'instruments

Els transformadors de tensió i els transformadors de corrent funcionen de manera similar als transformadors, convertint corrents d'alta tensió i grans d'equips i barres en nivells més baixos de tensió i corrent adequats per a instruments de mesura, protecció de relés i dispositius de control. En condicions de funcionament nominal, la tensió secundària d'un transformador de tensió és de 100 V, mentre que el corrent secundari d'un transformador de corrent sol ser de 5 A o 1 A. És fonamental evitar l'obertura del circuit secundari d'un transformador de corrent, ja que això pot provocar una alta tensió que comporta riscos per als equips i el personal.

3. Equips de commutació

Això inclou disjuntors, aïlladors, interruptors de càrrega i fusibles d'alta tensió, que s'utilitzen per obrir i tancar circuits. Els interruptors automàtics s'utilitzen per connectar i desconnectar circuits durant el funcionament normal i aïllar automàticament equips i línies defectuoses sota el control dels dispositius de protecció de relés. A la Xina, els disjuntors d'aire i els disjuntors d'hexafluorur de sofre (SF6) s'utilitzen habitualment a les subestacions amb una potència superior a 220 kV.

La funció principal dels aïlladors (interruptors de ganivet) és aïllar la tensió durant el manteniment de l'equip o la línia per garantir la seguretat. No poden interrompre corrents de càrrega o falla i s'han d'utilitzar juntament amb interruptors automàtics. Durant els talls de corrent, l'interruptor s'ha d'obrir abans de l'aïllador i, durant la restauració de l'energia, l'aïllador s'ha de tancar abans de l'interruptor. Un funcionament incorrecte pot provocar danys a l'equip i lesions personals.

Els interruptors de càrrega poden interrompre els corrents de càrrega durant el funcionament normal, però no tenen la capacitat d'interrompre els corrents de falla. Normalment s'utilitzen conjuntament amb fusibles d'alta tensió per a transformadors o línies de sortida amb una classificació de 10 kV o superior que no s'utilitzen amb freqüència.

Per reduir l'empremta de les subestacions, s'utilitza àmpliament l'aparell de commutació aïllat amb SF6 (GIS). Aquesta tecnologia integra interruptors de circuit, aïlladors, barres colectores, interruptors de presa de terra, transformadors d'instruments i terminacions de cables en una unitat compacta i segellada plena de gas SF6 com a mitjà aïllant. El GIS ofereix avantatges com l'estructura compacta, el pes lleuger, la immunitat a les condicions ambientals, els intervals de manteniment ampliats i el risc reduït de descàrrega elèctrica i interferències de soroll. S'ha implantat en subestacions de fins a 765 kV. No obstant això, és relativament car i requereix uns estàndards de fabricació i manteniment elevats.

4. Equips de protecció contra llamps

Les subestacions també estan equipades amb dispositius de protecció contra llamps, principalment parallamps i parallamps. Els parallamps impedeixen els llamps directes dirigint el corrent del llamp al terra. Quan un llamp colpeja les línies properes, pot induir sobretensió a la subestació. A més, les operacions dels interruptors automàtics també poden provocar sobretensions. Els descargadors de sobretensions es descarreguen automàticament a terra quan la sobretensió supera un determinat llindar, protegint així l'equip. Després de la descàrrega, apaguen ràpidament l'arc per garantir el funcionament normal del sistema, com ara els limitadors de sobretensions d'òxid de zinc.