Una sottostazione elettrica è un tipo di installazione che si trova nella maggior parte delle reti elettriche. Ogni sottostazione elettrica può svolgere una serie di funzioni diverse, come aumentare o diminuire la tensione di trasmissione. I tre principali tipi di sottostazioni trattano ciascuno un aspetto particolare della rete, come la trasmissione su grandi distanze, la distribuzione a abitazioni e aziende e la raccolta da sistemi distribuiti come i parchi eolici. Le sottostazioni elettriche sono spesso grandi installazioni fuori terra con apparecchiature altamente visibili e una recinzione messa a terra, sebbene possano anche essere sotterranee o contenute all’interno di edifici.
Agli albori della generazione e della distribuzione di energia elettrica, ogni sistema locale era tipicamente isolato dagli altri. Questi sistemi tendevano ad avere una o più centrali elettriche che avevano diverse sottostazioni per assistere nella distribuzione dell’energia. Oggi la rete elettrica tende ad essere un sistema molto meno centralizzato, sebbene gli impianti di trasmissione e distribuzione siano ancora comunemente indicati come sottostazioni. Queste sottostazioni sono responsabili della regolazione delle tensioni, della distribuzione o della raccolta delle linee elettriche e forniscono un modo per isolare parti della rete per scopi diagnostici o di riparazione.
Il tipo più semplice di sottostazione elettrica è tipicamente coinvolto nella trasmissione di elettricità su lunghe distanze. Queste sottostazioni di trasmissione sono spesso costituite solo da interruttori ad alta tensione se le linee che collegano utilizzano lo stesso livello di tensione. In altri casi, la sottostazione di trasmissione include trasformatori. Una sottostazione elettrica vicino a una centrale elettrica avrà tipicamente trasformatori step-up per aumentare la tensione e diminuire la corrente, che è un modo più efficiente per trasmettere energia su lunghe distanze. Più sottostazioni di trasmissione sono spesso situate lungo percorsi lunghi per fornire isolamento in caso di guasti.
Le sottostazioni di distribuzione si trovano spesso vicino a città e paesi. Questo tipo di sottostazione elettrica include tipicamente un numero di trasformatori step-down per ridurre la tensione di trasmissione e suddividerla tra diverse linee di alimentazione. Queste sono spesso tra le sottostazioni più grandi e complesse, poiché di solito hanno un numero di linee ad alta tensione in entrata e ancora di più in uscita.
Alcuni tipi di generazione di energia utilizzano anche un tipo di sottostazione elettrica nota come collettore. Queste strutture sono in qualche modo l’opposto delle sottostazioni di distribuzione, poiché raccolgono un numero di alimentatori a tensione inferiore in una o più uscite ad alta tensione. I parchi eolici sono un tipo di impianto di generazione di energia che può coinvolgere un gran numero di generatori distribuiti su una vasta area. Una sottostazione di collettori è in genere in grado di raccogliere queste linee di uscita insieme e fornire l’elettricità nella rete.