Uma subestação pré-fabricada (ou simplesmente subestação pré-fabricada) é uma unidade de distribuição de energia compacta e completa que integra painéis de distribuição de alta-tensão, transformadores de distribuição, painéis de distribuição-de baixa tensão, equipamentos de medição de energia e dispositivos de compensação de potência reativa em um ou mais gabinetes de acordo com um esquema de fiação específico. É adequado para uso em sistemas CA trifásicos de 10/0,4kV-para transmissão e distribuição de energia.
Em comparação com subestações pré-fabricadas de estilo-europeu com a mesma capacidade, as subestações pré-fabricadas de estilo-americano têm uma estrutura mais racional. Como as subestações pré-fabricadas de estilo europeu-alojam o transformador e o equipamento elétrico comum de alta-tensão no mesmo invólucro metálico, a temperatura do transformador é muito alta, causando dificuldades de dissipação de calor e afetando a produção. Além disso, o uso de interruptores comuns de carga de alta-tensão, fusíveis e painéis de distribuição-de baixa tensão dentro do gabinete resulta em um tamanho maior para subestações pré-fabricadas de estilo-europeu. As subestações pré-fabricadas de estilo-americano diferem estruturalmente das subestações de estilo-europeu. Em termos de layout, o compartimento de baixa-tensão, o compartimento do transformador e o compartimento de alta-tensão não estão dispostos em forma de U-, mas sim em um arranjo triangular. Estruturalmente, esta subestação pré-fabricada é dividida em seções frontal e traseira. A seção frontal contém compartimentos de operação de alta- e baixa-tensão, incluindo terminais de alta- e baixa-tensão, alavancas de operação do interruptor de carga, comutadores de derivação sem-carga, fusíveis-de encaixe e medidores de nível de óleo. A seção traseira abriga o tanque de óleo e o dissipador de calor, onde são colocados os enrolamentos do transformador, o núcleo, a chave de carga de alta tensão e os fusíveis.
Também são usados pára-raios-de óxido metálico imersos em óleo. O transformador elimina o conservador de óleo, empregando um projeto de tanque de óleo selado baseado no princípio do volume constante de entreferro de óleo-. O tanque de óleo e o dissipador de calor ficam expostos ao ar, eliminando dificuldades de dissipação de calor. Os disjuntores em caixa moldada são usados como disjuntores principais e de saída para disjuntores de baixa-tensão. Devido à estrutura simplificada, a área ocupada e o volume desta subestação pré-fabricada são significativamente reduzidos. Devido ao seu pequeno tamanho e abertura-única, o espaço necessário é de apenas 1/4 do de uma subestação pré-fabricada de estilo-europeu, e seu volume é de apenas 1/5 a 1/3 do de uma subestação pré-fabricada de estilo-europeu com a mesma capacidade. As subestações pré-fabricadas de estilo-americano usam fusíveis para proteção de-alta tensão e disjuntores automáticos em caixa moldada (MCCBs) para proteção de baixa-tensão, semelhantes aos métodos de proteção usados nos transformadores de distribuição chineses de 10kV. Os fusíveis de alta-tensão protegem contra falhas internas do transformador, enquanto os MCCBs protegem contra sobrecorrente, curto-circuito e falhas de subtensão no lado de baixa-tensão. No entanto, as subestações pré-fabricadas de estilo-americano têm várias desvantagens. Como o interruptor de carga está imerso em óleo, o óleo é carbonizado e decomposto por arcos elétricos, produzindo gases nocivos como o acetileno, levando à degradação do desempenho e a acidentes anteriores. A falta de um ponto de desconexão visível torna a manutenção inconveniente. Além disso, como os métodos de proteção e medição de baixa-tensão diferem entre os EUA e a China, as subestações pré-fabricadas-de estilo americano não incluem inerentemente proteção e medição de baixa-tensão. Para atender às necessidades dos usuários domésticos, as subestações pré-fabricadas produzidas internamente adicionam um gabinete de distribuição de baixa-tensão ao lado de-baixa tensão. No entanto, a exposição prolongada à luz solar direta afeta a dissipação de calor dos MCCBs, impedindo-os de interromper adequadamente as cargas e as correntes de-curto-circuito, potencialmente causando falhas no lado-de alta tensão.