Una subestación prefabricada (o simplemente una subestación prefabricada) es una unidad de distribución de energía compacta y completa que integra aparamenta de alto-voltaje, transformadores de distribución, aparamenta de bajo-voltaje, equipos de medición de energía y dispositivos de compensación de potencia reactiva en uno o más gabinetes de acuerdo con un esquema de cableado específico. Es adecuado para su uso en sistemas de CA trifásicos-de 10/0,4 kV para transmisión y distribución de energía.
En comparación con las subestaciones prefabricadas de estilo europeo-de la misma capacidad, las subestaciones prefabricadas de estilo americano-tienen una estructura más racional. Debido a que las subestaciones prefabricadas de estilo europeo-albergan el transformador y el equipo eléctrico ordinario de alto-voltaje en el mismo gabinete metálico, la temperatura del transformador es muy alta, lo que provoca dificultades en la disipación de calor y afecta la producción. Además, el uso de interruptores de carga de alto-voltaje, fusibles y aparamenta de bajo-voltaje ordinarios dentro del gabinete da como resultado un tamaño mayor para las subestaciones prefabricadas de estilo-europeo. Las subestaciones prefabricadas de estilo-americano difieren estructuralmente de las subestaciones de estilo-europeo. En términos de diseño, su compartimiento de bajo-voltaje, compartimiento de transformador y compartimiento de alto-voltaje no están dispuestos en forma de U-sino más bien en una disposición triangular. Estructuralmente, esta subestación prefabricada se divide en una parte delantera y otra trasera. La sección frontal contiene bahías de operación de alto- y bajo-voltaje, incluidos terminales de alto- y bajo-voltaje, manijas de operación del interruptor de carga, cambiadores de tomas sin.carga, fusibles-enchufables y medidores de nivel de aceite. La sección trasera alberga el tanque de aceite y el disipador de calor, donde se colocan los devanados del transformador, el núcleo, el interruptor de carga de alto-voltaje y los fusibles.
También se utilizan pararrayos de sobretensiones de óxido metálico sumergidos en aceite. El transformador elimina el conservador de aceite y emplea un diseño de tanque de aceite sellado basado en el principio de volumen constante de entrehierro de aceite-. El tanque de aceite y el disipador de calor están expuestos al aire, lo que elimina las dificultades de disipación de calor. Los disyuntores de caja moldeada se utilizan como disyuntores principales y de salida para disyuntores de bajo-voltaje. Debido a la estructura simplificada, el espacio y el volumen de esta subestación prefabricada se reducen significativamente. Debido a su pequeño tamaño y apertura unilateral, su espacio de piso requerido es solo 1/4 del de una subestación prefabricada de estilo europeo-, y su volumen es solo de 1/5 a 1/3 del de una subestación prefabricada de estilo europeo-de la misma capacidad. Las subestaciones prefabricadas-de estilo americano utilizan fusibles para protección de alto-voltaje y disyuntores automáticos de caja moldeada (MCCB) para protección de bajo-voltaje, similares a los métodos de protección utilizados en los transformadores de distribución chinos de 10 kV. Los fusibles de alto-voltaje protegen contra fallas internas del transformador, mientras que los MCCB protegen contra sobrecorriente, cortocircuito-y fallas de bajo voltaje en el lado de bajo-voltaje. Sin embargo, las subestaciones prefabricadas de estilo americano-tienen varios inconvenientes. Debido a que el interruptor de carga está sumergido en aceite, el aceite se carboniza y descompone mediante arcos eléctricos, lo que produce gases nocivos como el acetileno, lo que provoca una degradación del rendimiento y accidentes en el pasado. La falta de un punto de desconexión visible dificulta el mantenimiento. Además, debido a que los métodos de medición y protección de bajo-voltaje difieren entre EE. UU. y China, las subestaciones prefabricadas de estilo-estadounidense no incluyen inherentemente protección y medición de bajo-voltaje. Para satisfacer las necesidades de los usuarios domésticos, las subestaciones prefabricadas de producción nacional añaden un gabinete de distribución de bajo-voltaje al lado de bajo-voltaje. Sin embargo, la exposición prolongada a la luz solar directa afecta la disipación de calor de los MCCB, lo que les impide interrumpir adecuadamente las cargas y las corrientes de cortocircuito-, lo que podría provocar fallas en el lado de alto voltaje-.