变电所主要设施包括配电装置、电力变压器、控制设备、保护自动装置、通信设施与补偿装置等。
配电装置
交换功率和汇集、分配电能的电气装置的组合设施。它包括有母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器和避雷器等。配电装置是按照变电所电气主接线的要求进行布置的， 其布置方式有屋外式和屋内式两种，屋外式布置中又有中型、半高型和高型等不同型式。6～10 kV配电装置通常采用屋内式， 35 kV配电装置可以根据具体情况采用屋内式或屋外式，110 kV及以上配电装置通常采用屋外式。在污秽地区或场地狭窄处， 110～220 kV配电装置则采用屋内式。气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)则同时具有占地少和防污秽等优点， 它也有屋内式和屋外式两种。
电力变压器
变换电压的设备。它连接着不同电压的配电装置，习惯称为变电所的主变压器。凡降低电压向地区或用户供电的变压器称作降压变压器; 凡升高电压向电力网送电的变压器称作升压变压器。变电所中有两种或三种电压的配电装置时， 则分别采用双绕组或三绕组降压变压器。在发电厂中，发电机均连接在升压变压器的低压绕组上。当单台发电机容量大于200 MW时，需采用双绕组升压变压器;当单台发电机容量小于100 MW时，可以采用双绕组变压器或三绕组变压器。当不同电压配电装置之间需交换功率时，可以采用联络变压器。联络变压器一般为自耦变压器或双绕组变压器， 如果需要从联络变压器取得自用电电源时，则需采用三绕组变压器，从其低压绕组上引接自用电电源。变电所自用电源也可以直接从自耦变压器的低压绕组上引接。
控制、测量、信号、保护和自动装置
它们是保证电气设备安全运行的监控和保护手段。控制有一对一控制和选线控制等方式， 其电源有强电 (110～220V) 和弱电 (48 V及以下) 之分。保护有主设备保护和线路保护、母线保护几类。测量有常规测量和选择测量两类，可显示各种所需的电气计量。信号有声响信号和灯光信号两种，也有强电和弱电之分。当电气设备出现不正常运行情况时， 自动装置就能及时自动完成保证安全运行的操作， 例如备用电源自动投入装置和自动重合器等。上述各种设施一般设在变电所主控制楼(室)内。330 kV及以上的变电所一般建有主控制楼，通常为三层建筑物;220 kV及以下的变电所一般建设单层主控制室; 无人值班变电所一般只建设简易的控制小室。控制和保护设施均由变电所二次回路电源供电。二次回路电源包括有蓄电池直流电源、复式整流电源、电容储能电源和交流二次电源几种。220 kV及以上变电所中采用蓄电池直流电源，110 kV及以下不重要的变电所中通常采用其他种类的二次回路电源。
通信设施
有微波通信、载波通信和光纤通信几种。330 kV及以上变电所中通常设置微波通信、载波通信和光纤通信，220 kV及以下变电所中只设载波通信和光纤通信。在变电所中一般不建单独的通信楼，通信设施放在主控制楼 (室) 的通信室内。
补偿装置
电力网内无功功率要求就地平衡。为了平衡变电所供电范围内的无功功率， 在变电所内装设并联电容器组或同步调相机; 为了补偿远距离输电线路的充电功率，需要在变电所内装设并联电抗器;为了增强系统稳定性，提高线路输电能力，有时还需要在变电所中装设串联电容器组。
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