Nuklearne elektrane imaju mnoga zajednička obilježja s tradicionalnim elektroenergetskim objektima; glavna razlika je u tome što energiju proizvode radioaktivnim materijalima umjesto uobičajenim gorivima. Ista komercijalna elektroenergetska mreža isporučuje električnu energiju iz nuklearnih elektrana i elektrana na fosilna goriva, kao i iz obnovljivih izvora. Niz dalekovoda prenosi električnu energiju od izvora do krajnjih korisnika, uključujući domove, komercijalne kupce, državu i industriju.
Nuklearna reakcija i toplina
Nuklearni reaktor proizvodi velike količine topline iz kontroliranog radioaktivnog raspada elemenata poput urana i plutonija. Jezgre ovih teških elemenata su nestabilne; emitiraju zračenje u obliku neutrona, alfa i beta čestica te gama zraka, postajući pritom stabilniji. Kako proizvode zračenje, postaju i vrlo vrući. U nuklearnom reaktoru toplina se koristi kao zamjena za sagorijevanje ugljena ili prirodnog plina. I fosilna goriva i nuklearne elektrane koriste toplinu za kuhanje vode i stvaranje pare.
Para i generator
Cijevi vode visokotlačnu paru iz nuklearnog reaktora do turbine na parni pogon. Para pokreće lopatice turbine, zbog čega se vratilo turbine brzo okreće okrećući generator koji proizvodi električnu energiju. Para se kondenzira u vodi koja se reciklira natrag u reaktor da bi ponovno postala para. Tipična nuklearna elektrana ima nekoliko turbina i generatora koji rade u tandemu.
Pojačani transformatori i visokonaponski vodovi
Uređaj nazvan transformator koristi principe elektromagnetske indukcije za povezivanje dva kruga izmjenične struje (AC). Uz to, transformator može povećati ili smanjiti napon izmjeničnog napona na svom ulazu; komunalne tvrtke koriste visokonaponske vodove za učinkovit prijenos električne energije na velike udaljenosti, pa koriste pojačavajući transformatori u blizini elektrane za povećanje izlazne snage generatora. Izlazni napon transformatora postavljen je tako da odgovara kapacitetu lokalnih visokonaponskih dalekovoda, koji se mogu kretati od 230.000 do 765.000 volti.
Step-Down transformatori i distribucija
Elektroenergetske tvrtke prenose električnu energiju pod visokim naponom kako bi smanjile gubitke energije, ali visoki napon nije koristan ili siguran za većinu kupaca. Visokonaponski vodovi povezani su na trafostanice koje imaju silazne transformatore koji smanjuju napon za komercijalne i industrijske korisnike. Jednom kada dalekovodi dosegnu razinu susjedstva, naponi se dodatno smanjuju za kućnu upotrebu. U SAD-u komunalne službe pružaju usluge od 120, 208 i 240 volti za domove i male tvrtke.