Перенапряжения из-за грозовых разрядов и коммутационных перенапряжений существенно влияют на проектирование подстанции и координацию изоляции энергосистем. Необходимо изучить количественную оценку и смягчение их воздействия на подстанции и вокруг нее, чтобы можно было определить уровни перенапряжения и их вероятность на всей подстанции. Это облегчает процедуры координации изоляции с целью снижения частоты отказов, отказов системы и затрат на восстановление. Чтобы уменьшить количество отказов системы, уровень выдерживаемого напряжения выбирается таким образом, чтобы он позволял возникать пробоям в выбранных точках (например, координационных промежутках) вдали от дорогостоящего и трудно ремонтируемого оборудования. При высоких напряжениях в системе, как правило, более экономично использовать защиту от перенапряжения, чем повышать уровень устойчивости изоляции оборудования.
Разрядники из оксида цинка признаны эффективным средством защиты от молний и коммутационных скачков. Они характеризуются более быстрым действием и превосходной способностью к поглощению энергии, а также подавлением последующего переменного тока, обеспечивая непрерывность питания после работы. Практика координации текущей изоляции использует статистический подход, который включает определение распределения перенапряжения, вызванного грозовыми событиями и коммутационными операциями, а затем соотнесение этого с электрической прочностью оборудования. Такое упражнение гарантирует, что диэлектрическая прочность оборудования подстанции остается выше, чем уровень перенапряжения, наложенного на него. Если не выполняется, необходима защита от перенапряжения. Обычно для обеспечения надежности системы принимается защитный запас. Внедрение защиты от перенапряжения может быть использовано для повышения уровня устойчивости подстанции.