Strukturen af ​​en transformerstation kan designes ved hjælp af enten beton eller stål, med konfigurationer som portalrammer og π-formede strukturer. Valget afhænger også af, om udstyret er arrangeret i et enkelt lag eller flere lag.

1. Transformere

Transformatorer er hovedudstyret i transformerstationer og kan kategoriseres i dobbeltviklingstransformatorer, treviklingstransformatorer og autotransformatorer (som deler en vikling for både høj- og lavspænding, med et udtag taget fra højspændingsviklingen for at tjene som lavspænding spændingsudgang). Spændingsniveauerne er proportionale med antallet af vindinger i viklingerne, mens strømmen er omvendt proportional.

Transformatorer kan klassificeres baseret på deres funktion i step-up transformere (anvendes i afsendende transformatorstationer) og step-down transformere (bruges i modtagende transformatorstationer). Spændingen på transformatoren skal svare til strømsystemets spænding. For at opretholde acceptable spændingsniveauer under varierende belastninger kan transformere være nødt til at skifte udtagsforbindelser.

Baseret på trinkoblingsmetoden kan transformatorer kategoriseres i ledningsskiftende transformatorer med belastning og ledningsskiftende transformere. On-load trinskiftende transformatorer bruges primært til modtagelse af transformerstationer.

2. Instrumenttransformere

Spændingstransformatorer og strømtransformatorer fungerer på samme måde som transformere, og konverterer højspænding og store strømme fra udstyr og samleskinner til lavere spændings- og strømniveauer, der er egnede til måleinstrumenter, relæbeskyttelse og kontrolenheder. Under nominelle driftsforhold er den sekundære spænding i en spændingstransformator 100V, mens den sekundære strøm i en strømtransformator typisk er 5A eller 1A. Det er afgørende at undgå at åbne det sekundære kredsløb i en strømtransformator, da dette kan føre til højspænding, der udgør en risiko for udstyr og personale.

3. Skifteudstyr

Dette omfatter afbrydere, isolatorer, belastningsafbrydere og højspændingssikringer, som bruges til at åbne og lukke kredsløb. Strømafbrydere bruges til at tilslutte og afbryde kredsløb under normal drift og automatisk isolere defekt udstyr og ledninger under kontrol af relæbeskyttelsesanordninger. I Kina bruges luftafbrydere og svovlhexafluorid (SF6) afbrydere almindeligvis i transformerstationer, der er klassificeret over 220 kV.

Den primære funktion af isolatorer (knivkontakter) er at isolere spænding under udstyr eller linjevedligeholdelse for at sikre sikkerheden. De kan ikke afbryde belastnings- eller fejlstrømme og bør bruges sammen med afbrydere. Under strømafbrydelser skal afbryderen åbnes før afbryderen, og under strømgenopretning skal afbryderen lukkes før afbryderen. Forkert betjening kan føre til beskadigelse af udstyret og personskade.

Belastningskontakter kan afbryde belastningsstrømme under normal drift, men mangler evnen til at afbryde fejlstrømme. De bruges typisk i forbindelse med højspændingssikringer til transformere eller udgående ledninger, der er klassificeret til 10 kV og derover, som ikke er hyppigt betjente.

For at reducere fodaftrykket fra transformerstationer er SF6-isoleret koblingsudstyr (GIS) meget brugt. Denne teknologi integrerer afbrydere, isolatorer, samleskinner, jordingskontakter, instrumenttransformere og kabelafslutninger i en kompakt, forseglet enhed fyldt med SF6-gas som et isolerende medium. GIS tilbyder fordele såsom kompakt struktur, letvægt, immunitet over for miljøforhold, forlængede vedligeholdelsesintervaller og reduceret risiko for elektrisk stød og støjinterferens. Det er blevet implementeret i transformerstationer op til 765kV. Det er dog relativt dyrt og kræver høje produktions- og vedligeholdelsesstandarder.

4. Lynbeskyttelsesudstyr

Understationer er også udstyret med lynbeskyttelsesanordninger, primært lynafledere og overspændingsafledere. Lynafledere forhindrer direkte lynnedslag ved at lede lynstrømmen ned i jorden. Når lynet rammer nærliggende ledninger, kan det inducere overspænding i transformerstationen. Derudover kan betjening af afbrydere også forårsage overspænding. Overspændingsafledere aflades automatisk til jorden, når overspændingen overstiger en vis tærskel, og beskytter derved udstyret. Efter afladning slukker de hurtigt lysbuen for at sikre normal systemdrift, såsom zinkoxidoverspændingsafledere.