Производство, передача и потребление электроэнергии представляют собой неразрывный процесс, особенностью которого является совпадение во времени выработки электроэнергии с ее потреблением. Поэтому электрические станции, передающие сети и электроприемники потребителей объединяют в электроэнергетические системы, связанные в одно целое общностью режима.
Электрическая станция — это промышленное предприятие по производству электрической энергии в результате использования или преобразования различных видов энергий.
Наибольшее количество электрической энергии производится на тепловых и гидравлических станциях. С каждым годом увеличивается выработка энергии на атомных электростанциях.
На тепловых электростанциях (ТЭЦ) используют теплоту сгораемого топлива (уголь, нефть или газ) для нагрева находящейся в котлах воды и превращения ее в пар. Пар вращает роторы паровых турбин и соединенные с ними роторы генераторов, механическая энергия которых преобразуется в электрическую.
На гидроэлектростанциях вода, падающая с высоты, обусловленной разностью верхнего и нижнего уровней (бъефов) плотины, вращает рабочее колесо гидротурбины, в результате чего энергия воды преобразуется в электроэнергию
Энергией для атомных станций служит теплота, выделяющаяся при распаде радиоактивных элементов и их изотопов, которая используется для нагрева теплоносителя — воды*. В дальнейшем процесс аналогичен процессам в тепловых электростанциях.
Существуют и другие виды небольших по мощности электростанций, на которых, используя энергию ветра, теплоту солнечных лучей, энергию морских приливов, вырабатывающих электрическую энергию. По виду использованной энергии эти электростанции называются ветроэлектростанциями, гелиоэлектростанциями, приливными.
К электростанциям небольшой мощности относят дизельные, генераторы которых приводятся в действие дизелями. Такие электростанции монтируют в небольших городских поселках, в сельской местности, а также выполняют передвижными (ПЭС) для нужд строительства и подвижных объектов потребителя.
Важнейшими элементами энергетических и электрических систем, объединяющих ряд электростанций для лучшего использования их мощностей, являются передающие электрические сети, распределительные устройства и подстанции.
Передающая электрическая сеть состоит из воздушных или кабельных линий электропередачи, по которым электроэнергия поступает от ее источника (электростанций) к потребителю.
Подстанция — это электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов, распределительных устройств, устройств управления и вспомогательных сооружений.
*В качестве теплоносителя применяют еще жидкий натрий.