โครงสร้างของสถานีย่อยสามารถออกแบบได้โดยใช้คอนกรีตหรือเหล็ก โดยมีการกำหนดค่าต่างๆ เช่น โครงพอร์ทัลและโครงสร้างรูปทรง π ทางเลือกยังขึ้นอยู่กับว่าอุปกรณ์ถูกจัดเรียงเป็นชั้นเดียวหรือหลายชั้น

1. หม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์หลักในสถานีไฟฟ้าย่อยและสามารถแบ่งได้เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าแบบขดลวดคู่ หม้อแปลงไฟฟ้าแบบ 3 ขดลวด และหม้อแปลงไฟฟ้าแบบอัตโนมัติ (ซึ่งใช้ขดลวดร่วมกันทั้งแรงดันไฟสูงและแรงต่ำ โดยนำก๊อกมาจากขดลวดไฟฟ้าแรงสูงมาทำหน้าที่คอยล์แรงต่ำ แรงดันไฟฟ้าขาออก) ระดับแรงดันไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับจำนวนรอบในขดลวด ในขณะที่กระแสไฟฟ้าเป็นสัดส่วนผกผัน

หม้อแปลงสามารถจำแนกตามหน้าที่ของพวกมันเป็นหม้อแปลงแบบ step-up (ใช้ในการส่งสถานีย่อย) และหม้อแปลงแบบ step-down (ใช้ในการรับสถานีย่อย) แรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงต้องตรงกับแรงดันไฟฟ้าของระบบไฟฟ้า เพื่อรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าที่ยอมรับได้ภายใต้โหลดที่แตกต่างกัน หม้อแปลงอาจจำเป็นต้องสลับการเชื่อมต่อก๊อกน้ำ

ตามวิธีการสลับการแตะ หม้อแปลงสามารถแบ่งได้เป็นหม้อแปลงเปลี่ยนการแตะบนโหลดและหม้อแปลงเปลี่ยนการแตะนอกโหลด หม้อแปลงเปลี่ยนกำลังโหลดส่วนใหญ่จะใช้ในการรับสถานีย่อย

2. หม้อแปลงเครื่องมือ

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าและหม้อแปลงกระแสทำงานคล้ายกับหม้อแปลง โดยแปลงไฟฟ้าแรงสูงและกระแสขนาดใหญ่จากอุปกรณ์และบัสบาร์ให้เป็นระดับแรงดันและกระแสไฟต่ำซึ่งเหมาะสำหรับเครื่องมือวัด การป้องกันรีเลย์ และอุปกรณ์ควบคุม ภายใต้สภาวะการทำงานที่กำหนด แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิของหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าคือ 100V ในขณะที่กระแสทุติยภูมิของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าโดยทั่วไปคือ 5A หรือ 1A จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องหลีกเลี่ยงการเปิดวงจรทุติยภูมิของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า เนื่องจากอาจทำให้เกิดไฟฟ้าแรงสูงซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงต่ออุปกรณ์และบุคลากร

3. อุปกรณ์สวิตชิ่ง

ซึ่งรวมถึงเซอร์กิตเบรกเกอร์ ตัวแยกวงจร สวิตช์โหลด และฟิวส์ไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งใช้เพื่อเปิดและปิดวงจร เซอร์กิตเบรกเกอร์ใช้เพื่อเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อวงจรระหว่างการทำงานปกติ และแยกอุปกรณ์และสายที่ชำรุดโดยอัตโนมัติภายใต้การควบคุมของอุปกรณ์ป้องกันรีเลย์ ในประเทศจีน เบรกเกอร์วงจรอากาศและเซอร์กิตเบรกเกอร์ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) มักใช้ในสถานีย่อยที่มีพิกัดสูงกว่า 220kV

หน้าที่หลักของตัวแยกไฟฟ้า (สวิตช์มีด) คือการแยกแรงดันไฟฟ้าระหว่างการบำรุงรักษาอุปกรณ์หรือสายไฟเพื่อความปลอดภัย ไม่สามารถขัดขวางโหลดหรือกระแสไฟฟอลต์ได้ และควรใช้ร่วมกับเซอร์กิตเบรกเกอร์ ในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ ควรเปิดเบรกเกอร์ก่อนตัวแยกวงจร และในระหว่างการคืนกำลังไฟฟ้า ควรปิดตัวแยกวงจรก่อนเบรกเกอร์ การทำงานที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายและได้รับบาดเจ็บได้

สวิตช์โหลดสามารถขัดจังหวะกระแสโหลดระหว่างการทำงานปกติ แต่ไม่มีความสามารถในการขัดจังหวะกระแสไฟลัด โดยทั่วไปจะใช้ร่วมกับฟิวส์ไฟฟ้าแรงสูงสำหรับหม้อแปลงหรือสายส่งที่มีพิกัด 10kV ขึ้นไปซึ่งไม่ได้ใช้งานบ่อย

เพื่อลดพื้นที่ของสถานีย่อย จึงมีการใช้สวิตช์เกียร์หุ้มฉนวน SF6 (GIS) กันอย่างแพร่หลาย เทคโนโลยีนี้รวมเซอร์กิตเบรกเกอร์ ตัวแยก บัสบาร์ สวิตช์กราวด์ หม้อแปลงเครื่องมือ และการต่อสายเคเบิลเข้าไว้ในหน่วยขนาดกะทัดรัดที่ปิดผนึกซึ่งเต็มไปด้วยก๊าซ SF6 เป็นสื่อฉนวน GIS มีข้อได้เปรียบ เช่น โครงสร้างที่กะทัดรัด น้ำหนักเบา ภูมิคุ้มกันต่อสภาพแวดล้อม ขยายระยะเวลาการบำรุงรักษา และลดความเสี่ยงของไฟฟ้าช็อตและการรบกวนทางเสียง มันถูกนำไปใช้ในสถานีย่อยสูงถึง 765kV อย่างไรก็ตาม มีราคาค่อนข้างแพงและต้องมีมาตรฐานการผลิตและการบำรุงรักษาที่สูง

4. อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

สถานีย่อยยังติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า โดยหลักๆ คือสายล่อฟ้าและอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก สายล่อฟ้าป้องกันฟ้าผ่าโดยตรงโดยส่งกระแสฟ้าผ่าลงสู่พื้น เมื่อฟ้าผ่ากระทบกับเส้นใกล้เคียง อาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินภายในสถานีย่อยได้ นอกจากนี้การทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์ยังสามารถทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินได้ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจะคายประจุลงดินโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันไฟฟ้าเกินเกินเกณฑ์ที่กำหนด จึงเป็นการปกป้องอุปกรณ์ หลังจากคายประจุแล้ว พวกมันจะดับส่วนโค้งอย่างรวดเร็วเพื่อให้แน่ใจว่าระบบทำงานได้ตามปกติ เช่น อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากซิงค์ออกไซด์