電力系統中對電能的電壓和電流進行變換、集中和分配的場所（見圖）。為瞭保證電能的品質以及設備的安全，在變電所中還進行電壓調整、潮流控制以及輸配電線路和主要電工設備的保護。變電所通常指獨立的電力變電所及電氣鐵路變電所，不包括各種發電廠的廠用變電所。
變電所一角
分類 變電所的分類方法有多種，可以按佈置方式、用途、電壓等級和它在電力系統中的地位等分類。按佈置方式可分為戶外式、戶內式、封閉式、移動式幾大類。按戶內佈置又可分為地上變電所和地下變電所。按用途可分為電力變電所和電氣鐵路用變電所，前者又可分為輸電變電所、配電用變電所和變頻所。按電壓等級可分為中壓變電所(60千伏及以下)、高壓變電所(110～220)千伏、超高壓變電所（330～765）千伏和特高壓變電所（1000千伏及以上）。按其在電力系統中的地位可分為樞紐變電所、中間變電所和終端變電所。
組成 變電所主要由主接線，主變壓器，高、低壓配電裝置，繼電保護和控制系統，所用電和直流系統，遠動和通信系統、必要的無功功率補償裝置和主控制室等組成。其中，主接線、主變壓器、高低壓配電裝置屬於一次系統，繼電保護和控制系統、直流系統、遠動和通信系統等屬於二次系統。
主接線 變電所的最重要組成部分。它主宰著變電所的功能、建設投資、運行質量、維護條件和供電可靠性。一般分為單母線、雙母線、一個半斷路器接線和環形接線幾種基本形式。在這些基礎上，還可按主母線和分段的數量、旁路的設置、一串結構中斷路器多少、變壓器回路是否直接聯到母線等因素，派生出一些類似的主接線。
①單母線：一種最簡單的主接線形式。所需設備和占用空間少，因而投資少，適用於中小城市和110千伏及以下變電所。為提高可靠性和便於檢修，常用分段開關裝置分成若幹個區段。
②雙母線：由兩組規格相同的母線組成。變電所的進出線和主變壓器都通過各自的一個斷路器和兩組隔離開關分別與任一組母線相聯接。這種雙母線接線是運用最廣泛的主接線。對於母線電壓較高，進出線回路很多，供電可靠性要求高的大容量變電所，需采用三母線主接線，或者采用雙母線多分段主接線。
③一個半斷路器接線：變電所每兩個主要元件（如變壓器與線路或線路與線路）與3個斷路器和相應的隔離開關，串接在兩組主母線之間，每個元件或回路平均由一個半斷路器來控制開或合。這種主接線的基本特點是，任一母線或3個斷路器中任何一個需檢修，都可隨時退出運行，而不影響回路的供電或受電。其可靠性高於雙母線。
④環形接線：又稱多角形接線。變電所內所有斷路器和相應的隔離開關與母線串接成一個封閉環形，在每兩個斷路器之間，引接進出線路或變壓器。
繼電保護與控制 變電所的繼電保護分為系統保護和元件保護兩類。前者指輸電線路保護和母線保護，後者指變壓器保護、電抗器保護及無功補償裝置保護。它們都經歷瞭單個機電式繼電器保護、電磁式組合繼電器保護、分離元件晶體管保護、集成電路保護以及計算機式保護等的發展過程。此外，微波保護、光纖保護等各種新型保護已開始在220千伏、500千伏系統中采用。
變電所的控制方式一般可分為直接控制和選控兩大類。直接控制方式采用一對一的控制按鈕，優點是操作簡單，直觀性強；缺點是控制裝置占地面積較大。直接控制又分為強電控制和弱電控制兩種。對於控制對較多的變電所，如果采用直接控制方式，則控制盤數量太多，控制監視面太大，已經不能滿足運行要求，此時需采用選控方式。選控方式具有控制容量大、控制集中、控制屏占地面積較小等優點；缺點是直觀性較差，中間轉換環節多。
其他組成部分 包括在正常運行和檢修時給變電所的電工設備、機械設備供電的所用電系統；給變電所的繼電保護、自動化、信號裝置、通信裝置、電氣設備的操作回路和事故照明提供直流電的直流系統；為瞭滿足電力系統各種運行方式下電壓調整和對無功功率的需要而裝設的可調分頭的變壓器和無功功率補償裝置；為瞭滿足變電所與調度所之間的通信聯系而裝設的通信和遠動裝置。變電所的通信分為電力線載波通信和微波通信。
變電所總體佈置 直接關系到變電所的建設投資和生產運行、檢修的方便與否。通常按變電、配電裝置和進出線方向的相互關系分為對側出線、垂直出線和並列出線3種基本方式。
①對側出線：主變壓器佈置在變電所的中間位置，高低壓配電裝置分別在它的兩側，朝著相反的方向進出線。這是應用得最廣泛的一種佈置方式，適用於進出線走廊互相平行的變電所。
②垂直出線：主變壓器和高低壓配電裝置的相對位置和對側出線相同，隻是高低壓進出線方向互相垂直。適用於進出線走廊相互垂直的各種變電所。
③並列出線：各級配電裝置並排佈置在一側，進出線都在同一方向，而主變壓器佈置在另一側。這種方式僅適用於地形比較特殊、出線走廊受到嚴格限制的變電所。
設備選擇與所址選擇 變電所的先進性、經濟性和可靠性，在很大程度上取決於設備的性能及其合理配置。變電所主變壓器的選擇應遵循：①一般變電所裝設2～3臺（組）主變壓器，對110～220千伏級，當僅有一個電源時，亦可隻裝1臺；②330千伏及以下，主變壓器一般采用三相變壓器，容量按投入5～10年的預期負荷選擇；③在裝有2臺及以上主變壓器的變電所中，當一臺斷開時，其餘主變壓器的容量應能滿足一級和二級負荷的需要；④具有3種電壓的變電所，如通過主變壓器各側繞組的功率均達到該變壓器額定容量的15％以上，或低壓側雖無負荷但需裝設無功補償設備時，均宜選用三繞組變壓器；⑤選用變壓器接線組別時，應綜合考慮繼電保護、通信幹擾和系統發展的因素。變電所高壓斷路器的選擇原則是：①6～220千伏級，一般可用少油斷路器；②110～220千伏級，當少油斷路器不能滿足開斷容量或開斷時間要求時，宜選用六氟化硫斷路器(SF6斷路器)；③330～500千伏級，應采用SF6斷路器，高寒地區可采用SF6混氮式斷路器或空氣斷路器。超高壓避雷器的選擇應符合限制內過電壓的要求。隔離開關選型應適合設備佈置方式和當地環境條件、氣象條件（地震烈度、空氣污穢等級、覆冰厚度、風速等）。
變電所所址選擇除應考慮盡量靠近電網樞鈕點或負荷中心外，還應考慮：①不占或少占農田；②便於出線，盡量避免輸電線路相互交叉，以及出線走廊對通信和信號線造成的危險與幹擾；③地震問題（地區標準烈度8度及以上地區一般不宜建設大型變電所）、空氣污穢條件以及噪聲、靜電感應對周圍造成的環境問題。