सबस्टेशन की संरचना को पोर्टल फ्रेम और π-आकार की संरचनाओं जैसे कॉन्फ़िगरेशन के साथ कंक्रीट या स्टील का उपयोग करके डिजाइन किया जा सकता है। चयन इस बात पर भी निर्भर करता है कि उपकरण एक परत में व्यवस्थित है या एकाधिक परतों में।

1. ट्रांसफार्मर

ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों में मुख्य उपकरण हैं और इन्हें डबल-वाइंडिंग ट्रांसफार्मर, तीन-वाइंडिंग ट्रांसफार्मर और ऑटोट्रांसफॉर्मर में वर्गीकृत किया जा सकता है (जो उच्च और निम्न वोल्टेज दोनों के लिए एक वाइंडिंग साझा करते हैं, जिसमें उच्च वोल्टेज वाइंडिंग से लिया गया एक नल कम वोल्टेज के रूप में काम करता है। वोल्टेज आउटपुट). वोल्टेज का स्तर वाइंडिंग में घुमावों की संख्या के समानुपाती होता है, जबकि करंट व्युत्क्रमानुपाती होता है।

ट्रांसफार्मर को उनके कार्य के आधार पर स्टेप-अप ट्रांसफार्मर (सबस्टेशन भेजने में प्रयुक्त) और स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर (रिसीविंग सबस्टेशन में प्रयुक्त) में वर्गीकृत किया जा सकता है। ट्रांसफार्मर का वोल्टेज विद्युत प्रणाली के वोल्टेज से मेल खाना चाहिए। अलग-अलग भार के तहत स्वीकार्य वोल्टेज स्तर बनाए रखने के लिए, ट्रांसफार्मर को नल कनेक्शन स्विच करने की आवश्यकता हो सकती है।

टैप स्विचिंग विधि के आधार पर, ट्रांसफार्मर को ऑन-लोड टैप-चेंजिंग ट्रांसफार्मर और ऑफ-लोड टैप-चेंजिंग ट्रांसफार्मर में वर्गीकृत किया जा सकता है। ऑन-लोड टैप-चेंजिंग ट्रांसफार्मर का उपयोग मुख्य रूप से सबस्टेशन प्राप्त करने में किया जाता है।

2. उपकरण ट्रांसफार्मर

वोल्टेज ट्रांसफार्मर और करंट ट्रांसफार्मर ट्रांसफार्मर के समान ही काम करते हैं, उपकरण और बसबार से उच्च वोल्टेज और बड़े करंट को कम वोल्टेज और माप उपकरणों, रिले सुरक्षा और नियंत्रण उपकरणों के लिए उपयुक्त वर्तमान स्तरों में परिवर्तित करते हैं। रेटेड परिचालन स्थितियों के तहत, वोल्टेज ट्रांसफार्मर का द्वितीयक वोल्टेज 100V है, जबकि वर्तमान ट्रांसफार्मर का द्वितीयक करंट आमतौर पर 5A या 1A है। वर्तमान ट्रांसफार्मर के द्वितीयक सर्किट को खोलने से बचना महत्वपूर्ण है, क्योंकि इससे उच्च वोल्टेज हो सकता है जो उपकरण और कर्मियों के लिए जोखिम पैदा करता है।

3. स्विचिंग उपकरण

इसमें सर्किट ब्रेकर, आइसोलेटर्स, लोड स्विच और हाई-वोल्टेज फ़्यूज़ शामिल हैं, जिनका उपयोग सर्किट को खोलने और बंद करने के लिए किया जाता है। सर्किट ब्रेकर का उपयोग सामान्य ऑपरेशन के दौरान सर्किट को जोड़ने और डिस्कनेक्ट करने के लिए किया जाता है और रिले सुरक्षा उपकरणों के नियंत्रण के तहत स्वचालित रूप से दोषपूर्ण उपकरण और लाइनों को अलग किया जाता है। चीन में, एयर सर्किट ब्रेकर और सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF6) सर्किट ब्रेकर आमतौर पर 220kV से ऊपर रेटिंग वाले सबस्टेशनों में उपयोग किए जाते हैं।

आइसोलेटर्स (चाकू स्विच) का प्राथमिक कार्य सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए उपकरण या लाइन रखरखाव के दौरान वोल्टेज को अलग करना है। वे लोड या फॉल्ट करंट को बाधित नहीं कर सकते हैं और उन्हें सर्किट ब्रेकर के साथ संयोजन में उपयोग किया जाना चाहिए। बिजली कटौती के दौरान, सर्किट ब्रेकर को आइसोलेटर से पहले खोला जाना चाहिए, और बिजली बहाली के दौरान, आइसोलेटर को सर्किट ब्रेकर से पहले बंद किया जाना चाहिए। गलत संचालन से उपकरण क्षति और व्यक्तिगत चोट लग सकती है।

लोड स्विच सामान्य ऑपरेशन के दौरान लोड धाराओं को बाधित कर सकते हैं लेकिन गलती धाराओं को बाधित करने की क्षमता का अभाव है। इनका उपयोग आम तौर पर 10kV और उससे ऊपर के ट्रांसफार्मर या आउटगोइंग लाइनों के लिए उच्च-वोल्टेज फ़्यूज़ के संयोजन में किया जाता है जो अक्सर संचालित नहीं होते हैं।

सबस्टेशनों के पदचिह्न को कम करने के लिए, एसएफ6-इंसुलेटेड स्विचगियर (जीआईएस) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह तकनीक सर्किट ब्रेकर, आइसोलेटर, बसबार, ग्राउंडिंग स्विच, उपकरण ट्रांसफार्मर और केबल टर्मिनेशन को एक इंसुलेटिंग माध्यम के रूप में एसएफ 6 गैस से भरी एक कॉम्पैक्ट, सीलबंद इकाई में एकीकृत करती है। जीआईएस कॉम्पैक्ट संरचना, हल्के वजन, पर्यावरणीय परिस्थितियों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता, विस्तारित रखरखाव अंतराल और बिजली के झटके और शोर हस्तक्षेप के कम जोखिम जैसे लाभ प्रदान करता है। इसे 765kV तक के सबस्टेशनों में लागू किया गया है। हालाँकि, यह अपेक्षाकृत महंगा है और इसके लिए उच्च विनिर्माण और रखरखाव मानकों की आवश्यकता होती है।

4. बिजली संरक्षण उपकरण

सबस्टेशन बिजली संरक्षण उपकरणों से भी सुसज्जित हैं, मुख्य रूप से बिजली की छड़ें और सर्ज अरेस्टर। बिजली की छड़ें बिजली की धारा को जमीन में निर्देशित करके सीधे बिजली के हमलों को रोकती हैं। जब बिजली आस-पास की लाइनों पर गिरती है, तो यह सबस्टेशन के भीतर ओवरवोल्टेज उत्पन्न कर सकती है। इसके अतिरिक्त, सर्किट ब्रेकरों के संचालन से भी ओवरवॉल्टेज हो सकता है। जब ओवरवॉल्टेज एक निश्चित सीमा से अधिक हो जाता है तो सर्ज अरेस्टर स्वचालित रूप से जमीन पर गिर जाते हैं, जिससे उपकरणों की सुरक्षा होती है। डिस्चार्ज करने के बाद, वे सामान्य सिस्टम ऑपरेशन को सुनिश्चित करने के लिए आर्क को जल्दी से बुझा देते हैं, जैसे कि जिंक ऑक्साइड सर्ज अरेस्टर।