Pembangkit listrik tenaga nuklir memiliki banyak kesamaan fitur dengan fasilitas tenaga listrik tradisional; perbedaan utama adalah bahwa mereka menghasilkan energi dengan bahan radioaktif daripada bahan bakar konvensional. Jaringan listrik komersial yang sama membawa listrik dari pembangkit nuklir dan bahan bakar fosil serta sumber terbarukan. Serangkaian jalur distribusi listrik membawa listrik dari sumber ke pengguna akhir, termasuk rumah, pelanggan komersial, pemerintah dan industri.
Reaksi Nuklir dan Panas
Reaktor nuklir menghasilkan panas dalam jumlah besar dari peluruhan radioaktif terkendali dari unsur-unsur seperti uranium dan plutonium. Inti dari unsur-unsur berat ini tidak stabil; mereka memancarkan radiasi dalam bentuk neutron, partikel alfa dan beta dan sinar gamma, menjadi lebih stabil dalam prosesnya. Saat mereka menghasilkan radiasi, mereka juga menjadi sangat panas. Dalam reaktor nuklir, panas digunakan sebagai pengganti pembakaran batu bara atau gas alam. Bahan bakar fosil dan pembangkit listrik tenaga nuklir menggunakan panas untuk merebus air dan membuat uap.
Uap dan Generator
Pipa membawa uap bertekanan tinggi dari reaktor nuklir ke turbin bertenaga uap. Uap menggerakkan bilah turbin, menyebabkan poros turbin berputar dengan cepat, memutar generator yang menghasilkan listrik. Uap mengembun menjadi air, yang didaur ulang kembali ke reaktor untuk menjadi uap lagi. Sebuah pembangkit listrik tenaga nuklir khas memiliki beberapa turbin dan generator yang bekerja bersama-sama.
Trafo Step-Up dan Saluran Tegangan Tinggi
Perangkat yang disebut transformator menggunakan prinsip induksi elektromagnetik untuk menghubungkan dua rangkaian arus bolak-balik (AC) bersama-sama. Selain itu, transformator dapat menambah atau mengurangi tegangan AC pada inputnya; utilitas menggunakan saluran tegangan tinggi untuk membawa listrik jarak jauh secara efisien, sehingga mereka menggunakan transformator step-up di dekat pembangkit listrik untuk meningkatkan output generator. Tegangan keluaran transformator diatur agar sesuai dengan kapasitas saluran listrik tegangan tinggi lokal, yang dapat berkisar antara 230.000 hingga 765.000 volt.
Transformator dan Distribusi Step-Down
Perusahaan listrik mentransmisikan listrik pada tegangan tinggi untuk mengurangi kerugian energi, tetapi tegangan tinggi tidak berguna atau aman bagi sebagian besar pelanggan. Saluran tegangan tinggi terhubung ke gardu induk yang memiliki trafo step-down yang mengurangi tegangan untuk pengguna komersial dan industri. Setelah saluran listrik mencapai tingkat lingkungan, tegangan dikurangi lebih lanjut untuk digunakan di rumah. Di A.S., utilitas menyediakan layanan 120-, 208- dan 240 volt untuk rumah dan usaha kecil.