Strukturen för en transformatorstation kan utformas med antingen betong eller stål, med konfigurationer som portalramar och π-formade strukturer. Valet beror också på om utrustningen är arrangerad i ett enda lager eller flera lager.

1. Transformatorer

Transformatorer är huvudutrustningen i transformatorstationer och kan kategoriseras i dubbellindade transformatorer, trelindade transformatorer och autotransformatorer (som delar en lindning för både hög- och lågspänning, med ett uttag från högspänningslindningen för att fungera som lågspänningslindningen spänningsutgång). Spänningsnivåerna är proportionella mot antalet varv i lindningarna, medan strömmen är omvänt proportionell.

Transformatorer kan klassificeras baserat på deras funktion i step-up transformatorer (används i sändande transformatorstationer) och step-down transformatorer (används i mottagande transformatorstationer). Spänningen på transformatorn måste matcha spänningen i kraftsystemet. För att upprätthålla acceptabla spänningsnivåer under varierande belastningar kan transformatorer behöva byta uttagsanslutningar.

Baserat på lindningskopplingsmetoden kan transformatorer kategoriseras i lindningskopplande transformatorer med belastning och lindningskopplare. Tändkopplande transformatorer används främst i mottagande transformatorstationer.

2. Instrumenttransformatorer

Spänningstransformatorer och strömtransformatorer fungerar på samma sätt som transformatorer och omvandlar högspänning och stora strömmar från utrustning och samlingsskenor till lägre spännings- och strömnivåer lämpliga för mätinstrument, reläskydd och styrenheter. Under nominella driftsförhållanden är sekundärspänningen för en spänningstransformator 100V, medan sekundärströmmen för en strömtransformator vanligtvis är 5A eller 1A. Det är avgörande att undvika att öppna sekundärkretsen på en strömtransformator, eftersom detta kan leda till högspänning som innebär risker för utrustning och personal.

3. Växlingsutrustning

Detta inkluderar strömbrytare, isolatorer, lastbrytare och högspänningssäkringar, som används för att öppna och stänga kretsar. Strömbrytare används för att ansluta och koppla från kretsar under normal drift och automatiskt isolera felaktig utrustning och ledningar under kontroll av reläskyddsanordningar. I Kina används luftströmbrytare och svavelhexafluorid (SF6) strömbrytare vanligtvis i transformatorstationer som är klassade över 220 kV.

Den primära funktionen för isolatorer (knivbrytare) är att isolera spänningen under utrustning eller linjeunderhåll för att garantera säkerheten. De kan inte avbryta last- eller felströmmar och bör användas tillsammans med strömbrytare. Vid strömavbrott ska strömbrytaren öppnas före strömbrytaren, och under strömåterställning ska strömbrytaren stängas före strömbrytaren. Felaktig användning kan leda till utrustningsskador och personskador.

Belastningsbrytare kan bryta belastningsströmmar under normal drift men saknar förmågan att bryta felströmmar. De används vanligtvis i kombination med högspänningssäkringar för transformatorer eller utgående ledningar med 10 kV och högre som inte används ofta.

För att minska fotavtrycket från transformatorstationer används SF6-isolerade ställverk (GIS) i stor utsträckning. Denna teknik integrerar strömbrytare, isolatorer, samlingsskenor, jordningsbrytare, instrumenttransformatorer och kabelavslutningar i en kompakt, förseglad enhet fylld med SF6-gas som ett isolerande medium. GIS erbjuder fördelar som kompakt struktur, lätt vikt, immunitet mot miljöförhållanden, utökade underhållsintervaller och minskad risk för elektriska stötar och störningar. Det har implementerats i transformatorstationer upp till 765kV. Det är dock relativt dyrt och kräver höga tillverknings- och underhållsstandarder.

4. Åskskyddsutrustning

Transformatorstationer är också utrustade med åskskyddsanordningar, främst åskledare och överspänningsavledare. Blixtledare förhindrar direkta blixtnedslag genom att rikta blixtströmmen ner i marken. När blixten slår ner i närliggande ledningar kan det inducera överspänning i transformatorstationen. Dessutom kan driften av strömbrytare också orsaka överspänning. Överspänningsavledare urladdas automatiskt till marken när överspänningen överstiger en viss tröskel, vilket skyddar utrustningen. Efter urladdning släcker de snabbt ljusbågen för att säkerställa normal systemdrift, såsom överspänningsavledare för zinkoxid.