电力系统是由发电厂、电力网和用户组成的一个整体系统，图5-1-1所示为电力系统的示意图。

发电厂是电力生产部门，由发电机产生交流电。根据发电厂所用能源，发电形式可分为水力、火力、核能、风力、太阳能发电等。自然界的能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电及配电系统将电能供应到各用电区域。

图5-1-1　电力系统示意

1.发电

（1）水力发电。水力发电的能量转换过程与结构如图5-1-2所示，当位于高处的水（具有位能）往低处流动时位能转换为动能，此时装设在水道低处的水轮机，因水流的动能推动叶片而转动，将水轮机连接发电机，就能带动发电机转动将机械能转换为电能，这就是水力发电的原理。

图5-1-2　水力发电的能量转换过程与结构

我国的三峡水电站位于重庆市到宜昌市之间的长江干流上，三峡水电站的全景如图5-1-3所示，水电站大坝高程185 m，蓄水高程175 m，水库长2 335 m，安装32台单机容量为70万kW的水电机组，是世界上规模最大的水电站。

图5-1-3　三峡水电站的全景

（2）火力发电。火力发电是利用燃烧煤炭、石油、液化天然气等燃料所产生的热能，让水受热而成为高压高温蒸汽，推动汽轮机运转带动发电机发电。火力发电主装置如图5-1-4所示。

图5-1-4　火力发电主装置

（3）风力发电。风力发电是利用风力转动风车发电，亚洲最大的风力发电站在我国新疆达坂城边上，如图5-1-5所示。

图5-1-5　风力发电站

（4）核能发电。核能发电是利用原子核分裂时产生的能量，将反应器中的水加热产生蒸汽，然后用蒸汽推动汽轮机，再带动发电机产生电能。(www.daowen.com)

秦山核电站（见图5-1-6）是中国自行设计、建造和运营管理的第一座30万kW压水堆核电站，地处浙江省嘉兴市海盐县。秦山核电站采用目前世界上技术成熟的压水堆，核岛内采用燃料包壳、压力壳和安全壳3道屏障，能承受极限事故引起的内压、高温和各种自然灾害。经过多期建设后，秦山核电站成为目前国内核电机组数量最多、堆型最丰富、装机最大的核电基地。

图5-1-6　秦山核电站的外景

（5）太阳能发电。太阳能的能源是来自地球外部天体的能源（主要是太阳能），是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。太阳能发电分为太阳光能发电和太阳热能发电两类：太阳光能发电是指无须通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式，如图5-1-7所示；太阳热能发电是指通过水或其他工质和装置将太阳辐射能转换为电能的发电方式。

2.输电线

火力、核能电厂由于需要大量的海水作为冷却水，多位于远离都市的海滨，水力电厂则位于偏远的山区。因此发电厂输出的电，需由输电线路长距离输送到都市、工业区。为了降低长距离传送电力所造成的传输损失，将输电电压提高，可降低输电电流，以减少线路损耗。由于降低输电电流，导线线径可减小，质量减轻，可降低建设成本。

图5-1-7　太阳能光伏发电

目前我国远距离输电线按电压可分为35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。

3.变电系统

发电机输出端的电压在送到输电线前，利用电厂内的升压变压器将电压升高为110 kV或220 kV的高压电。当输电线路到达用电区域附近，在一次降压变电所将高压先降至35 kV，再输送到二次降压变电所。

4.配电系统

二次降压变电所将电力从35 kV降压到6～10 kV，以架空或地下线路输送到生活小区或企业前，再以电杆上或路边的亭置式配电变压器，将电压降为一般家庭、商店、工厂使用的220/380 V，以用户线引接到用户的电表后供用户使用。