變電站時鐘系統由主時鐘、時間信號傳輸通道、時間信號用戶設備接口(擴展裝置)組成。主時鐘一般設在變電站的控制中心，包括標準機箱、接收模塊、接收天線、電源模塊、時間信號輸出模塊等，對變電站設備和間隔層IED設備(包括智能電能表等)按要求實現GPS對時，并具有時鐘同步網絡傳輸校正措施。
結合實際的運行經驗和實際情況，以110kV變電站改造為例。在變電站保護室和高壓室各安裝一面GPS時間同步系統屏，配置一臺標準同步鐘本體，主時鐘完成GPS衛星信號的接收、處理，及向信號擴展裝置提供標準同步時間信號；并且每臺主時鐘具有內部守時功能。
各標準同步鐘本體應能接收兩路時碼時間信息功能。主時鐘內部的時鐘當接收到外部時間基準信號時，被外部時間基準信號同步，當接收不到外部時間基準信號恢復時，保持一定的走時準確度，直到外部時間基準信號恢復時自動切換到正常工作狀態。
改造的變電站是采用以太網方式組網，存在有些廠家的舊設備只存在RS232串口或RS485接口。新安裝的主變線路測控裝置、#1主變保護、#2主變保護及10kV高壓室的所有線路保護等都有B碼的接口，采用了422B碼對時，選用RVVP兩芯的屏蔽通訊電纜，1為+，2為—，依次將各裝置接入GPS同步時鐘裝置的B碼輸出標號段。110kV故障錄波器沒有B碼接口，空接點接入分脈沖和秒脈沖，實現硬接點對時。兩臺遠動主機的RS232串口分別接入GPS時間同步系統對時，#3主變壓器保護及110kV線路保護裝置為老型號，無法實現B碼對時，和當地監控后臺也只能通過遠動主機實現綜自網絡對時。
保護小室主時鐘的時間信號接收單元除了接收本小室的GPS時間信號外，還接收另一小室的GPS時間信號作為備用的標準時間源輸人，兩臺主時鐘之間能夠互為備用，當一個小室的時間信號接受單元出現問題時，自動切換到另一小室GPS上，獲取標準時間信號，保證本小室對時信號正常輸出。另外，在主控室設一套擴展時鐘，主時鐘和時間擴展裝置之間通過光纖連接，時間信號接收單元分別從兩臺主時鐘獲取時間信號，互為備用，自動切換，完成對本室設備的對時，擴展裝置接受主時鐘提供的時間信息，經過擴展向其它裝置提供多路輸出接口。
