A estrutura de uma subestação pode ser projetada em concreto ou aço, com configurações como pórticos e estruturas em forma de π. A escolha também depende se o equipamento está disposto em uma única camada ou em múltiplas camadas.

1. Transformadores

Os transformadores são os principais equipamentos das subestações e podem ser categorizados em transformadores de enrolamento duplo, transformadores de três enrolamentos e autotransformadores (que compartilham um enrolamento para alta e baixa tensão, com uma derivação retirada do enrolamento de alta tensão para servir como baixa tensão). saída de tensão). Os níveis de tensão são proporcionais ao número de voltas nos enrolamentos, enquanto a corrente é inversamente proporcional.

Os transformadores podem ser classificados com base em sua função em transformadores elevadores (usados ​​em subestações de envio) e transformadores abaixadores (usados ​​em subestações receptoras). A tensão do transformador deve corresponder à tensão do sistema de potência. Para manter níveis de tensão aceitáveis ​​sob cargas variadas, os transformadores podem precisar trocar as conexões dos taps.

Com base no método de comutação de taps, os transformadores podem ser categorizados em transformadores comutadores de taps em carga e transformadores comutadores de taps sem carga. Os transformadores comutadores em carga são usados ​​principalmente em subestações receptoras.

2. Transformadores de instrumentos

Os transformadores de tensão e os transformadores de corrente operam de forma semelhante aos transformadores, convertendo alta tensão e grandes correntes de equipamentos e barramentos em níveis mais baixos de tensão e corrente adequados para instrumentos de medição, proteção de relés e dispositivos de controle. Sob condições nominais de operação, a tensão secundária de um transformador de tensão é 100V, enquanto a corrente secundária de um transformador de corrente é normalmente 5A ou 1A. É fundamental evitar a abertura do circuito secundário de um transformador de corrente, pois isso pode gerar alta tensão que representa riscos aos equipamentos e ao pessoal.

3. Equipamento de comutação

Isso inclui disjuntores, isoladores, chaves de carga e fusíveis de alta tensão, que são usados ​​para abrir e fechar circuitos. Os disjuntores são usados ​​para conectar e desconectar circuitos durante a operação normal e isolar automaticamente equipamentos e linhas defeituosas sob o controle de dispositivos de proteção de relé. Na China, disjuntores a ar e disjuntores de hexafluoreto de enxofre (SF6) são comumente usados ​​em subestações com classificação acima de 220kV.

A principal função dos isoladores (interruptores tipo faca) é isolar a tensão durante a manutenção do equipamento ou da linha para garantir a segurança. Eles não podem interromper correntes de carga ou de falha e devem ser usados ​​em conjunto com disjuntores. Durante cortes de energia, o disjuntor deve ser aberto antes do isolador, e durante a restauração da energia, o isolador deve ser fechado antes do disjuntor. A operação incorreta pode causar danos ao equipamento e ferimentos pessoais.

As chaves de carga podem interromper correntes de carga durante a operação normal, mas não têm a capacidade de interromper correntes de falta. Eles são normalmente usados ​​em conjunto com fusíveis de alta tensão para transformadores ou linhas de saída classificadas em 10kV e acima que não são operadas com frequência.

Para reduzir a área ocupada pelas subestações, painéis isolados a SF6 (GIS) são amplamente utilizados. Esta tecnologia integra disjuntores, isoladores, barramentos, chaves de aterramento, transformadores de instrumentos e terminações de cabos em uma unidade compacta e selada preenchida com gás SF6 como meio isolante. O GIS oferece vantagens como estrutura compacta, leveza, imunidade às condições ambientais, intervalos de manutenção estendidos e risco reduzido de choque elétrico e interferência de ruído. Foi implementado em subestações de até 765kV. No entanto, é relativamente caro e requer elevados padrões de fabricação e manutenção.

4. Equipamento de proteção contra raios

As subestações também são equipadas com dispositivos de proteção contra raios, principalmente pára-raios e pára-raios. Os pára-raios evitam quedas diretas de raios, direcionando a corrente do raio para o solo. Quando um raio atinge linhas próximas, pode induzir sobretensão na subestação. Além disso, as operações dos disjuntores também podem causar sobretensão. Os pára-raios descarregam automaticamente para o solo quando a sobretensão excede um determinado limite, protegendo assim o equipamento. Após a descarga, eles extinguem rapidamente o arco para garantir a operação normal do sistema, como pára-raios de óxido de zinco。