Struktura e një nënstacioni mund të projektohet duke përdorur ose beton ose çelik, me konfigurime të tilla si korniza portale dhe struktura në formë π. Zgjedhja varet gjithashtu nga fakti nëse pajisja është e rregulluar në një shtresë të vetme ose në shumë shtresa.

1. Transformatorët

Transformatorët janë pajisjet kryesore në nënstacione dhe mund të kategorizohen në transformatorë me dy dredha, transformatorë me tre dredha dhe autotransformatorë (të cilët ndajnë një mbështjellje si për tensionin e lartë ashtu edhe për tensionin e ulët, me një rubinet të marrë nga mbështjellja e tensionit të lartë për të shërbyer si dredha-dredha e ulët prodhimi i tensionit). Nivelet e tensionit janë proporcionale me numrin e rrotullimeve në mbështjellje, ndërsa rryma është në përpjesëtim të zhdrejtë.

Transformatorët mund të klasifikohen në bazë të funksionit të tyre në transformatorë rritës (të përdorur në nënstacionet dërguese) dhe transformatorë zbritës (të përdorur në nënstacionet marrëse). Tensioni i transformatorit duhet të përputhet me tensionin e sistemit të energjisë. Për të ruajtur nivele të pranueshme të tensionit nën ngarkesa të ndryshme, transformatorët mund të kenë nevojë të ndërrojnë lidhjet e rubinetit.

Bazuar në metodën e ndërrimit të rubinetit, transformatorët mund të kategorizohen në transformatorë që ndryshojnë me trokitje me ngarkesë dhe transformatorë që ndryshojnë trokitje jashtë ngarkesës. Transformatorët me ndryshim të rubinetit në ngarkesë përdoren kryesisht në nënstacionet pritëse.

2. Transformatorët e instrumenteve

Transformatorët e tensionit dhe transformatorët e rrymës funksionojnë në mënyrë të ngjashme me transformatorët, duke shndërruar rrymat e tensionit të lartë dhe të mëdha nga pajisjet dhe zbarat në nivele më të ulëta të tensionit dhe rrymës, të përshtatshme për instrumentet matëse, mbrojtjen rele dhe pajisjet e kontrollit. Në kushte të vlerësuara të funksionimit, voltazhi sekondar i një transformatori të tensionit është 100 V, ndërsa rryma dytësore e një transformatori aktual është zakonisht 5A ose 1A. Është thelbësore të shmanget hapja e qarkut dytësor të një transformatori aktual, pasi kjo mund të çojë në tension të lartë që paraqet rreziqe për pajisjet dhe personelin.

3. Pajisje komutuese

Këtu përfshihen ndërprerësit, izoluesit, çelsat e ngarkesës dhe siguresat e tensionit të lartë, të cilët përdoren për hapjen dhe mbylljen e qarqeve. Ndërprerësit përdoren për të lidhur dhe shkëputur qarqet gjatë funksionimit normal dhe për të izoluar automatikisht pajisjet dhe linjat e dëmtuara nën kontrollin e pajisjeve mbrojtëse rele. Në Kinë, ndërprerësit e qarkut të ajrit dhe ndërprerësit e heksafluoridit të squfurit (SF6) përdoren zakonisht në nënstacionet e vlerësuara mbi 220 kV.

Funksioni kryesor i izolatorëve (çelsave me thikë) është të izolojnë tensionin gjatë mirëmbajtjes së pajisjeve ose linjës për të garantuar sigurinë. Ato nuk mund të ndërpresin rrymat e ngarkesës ose defektit dhe duhet të përdoren së bashku me ndërprerësit. Gjatë ndërprerjeve të energjisë, ndërprerësi duhet të hapet përpara izolatorit, dhe gjatë rivendosjes së energjisë, izolatori duhet të mbyllet përpara ndërprerësit. Funksionimi i gabuar mund të çojë në dëmtime të pajisjeve dhe lëndime personale.

Çelësat e ngarkesës mund të ndërpresin rrymat e ngarkesës gjatë funksionimit normal, por nuk kanë aftësinë për të ndërprerë rrymat e defektit. Ato zakonisht përdoren së bashku me siguresat e tensionit të lartë për transformatorët ose linjat dalëse të vlerësuara në 10kV dhe më lart që nuk operohen shpesh.

Për të reduktuar gjurmën e nënstacioneve, përdoret gjerësisht komutuesi i izoluar me SF6 (GIS). Kjo teknologji integron ndërprerësit, izoluesit, zbarrat, çelësat e tokëzimit, transformatorët e instrumenteve dhe përfundimet e kabllove në një njësi kompakte, të mbyllur të mbushur me gaz SF6 si një mjet izolues. GIS ofron përparësi të tilla si struktura kompakte, pesha e lehtë, imuniteti ndaj kushteve mjedisore, intervalet e zgjatura të mirëmbajtjes dhe zvogëlimi i rrezikut të goditjes elektrike dhe ndërhyrjeve në zhurmë. Është implementuar në nënstacione deri në 765 kV. Megjithatë, është relativisht i shtrenjtë dhe kërkon standarde të larta prodhimi dhe mirëmbajtjeje.

4. Pajisjet e mbrojtjes nga rrufeja

Nënstacionet janë gjithashtu të pajisura me pajisje mbrojtëse kundër rrufesë, kryesisht rrufepritës dhe shkarkues të mbitensionit. Rrufeja parandalon goditjet e drejtpërdrejta të rrufesë duke e drejtuar rrymën e rrufesë në tokë. Kur rrufeja godet linjat e afërta, mund të shkaktojë mbitension brenda nënstacionit. Për më tepër, funksionimi i ndërprerësve mund të shkaktojë gjithashtu mbitension. Mbrojtësit e mbitensionit shkarkohen automatikisht në tokë kur mbitensioni tejkalon një prag të caktuar, duke mbrojtur kështu pajisjet. Pas shkarkimit, ata e shuajnë shpejt harkun për të siguruar funksionimin normal të sistemit, siç janë shkarkuesit e oksidit të zinkut.