发电厂：城市能源的起始站
城市供电系统的起点是各类发电设施，火力发电厂通过燃煤锅炉驱动汽轮机发电，其核心设备包括锅炉机组、汽轮发电机组和冷却塔三大部分。水力发电站则依靠水轮机组的动能转换装置，将水流势能转化为电能。随着新能源发展，光伏电站的逆变器阵列和风力发电场的变桨系统已成为新型城市供电设备的重要组成部分。这些发电设备输出的电能电压通常为10-35kV，需要通过升压站进行电压转换才能进入输电网络。
输电网络：电力高速公路
高压输电线路构成了城市供电的主动脉，500kV及以上特高压线路采用分列式铁塔架设，导线直径可达40mm以上。变电站内的GIS（气体绝缘开关设备）通过六氟化硫气体实现绝缘隔离，相比传统敞开式设备节省70%占地面积。在城市中心区，地下电缆隧道系统逐步取代架空线路，采用XLPE（交联聚乙烯）绝缘的220kV电缆可承载2000A以上电流。这些输电设备的关键作用是将电能高效输送至负荷中心，同时维持电网频率稳定在50Hz±0.2%范围内。
变电枢纽：电压调节中枢
城市供电网络中的变压器设备承担着电压转换的核心职能。主变压器通常采用三相油浸式结构，容量从40MVA到240MVA不等，通过有载调压开关实现±8%的电压调节范围。数字化变电站配置的合并单元装置，可将传统互感器信号转化为数字量传输。在负荷波动较大的区域，动态无功补偿装置（SVG）能够实时调节功率因数，确保电压质量符合GB/T 12325标准要求。
配电系统：电能分配管家
中压配电网络采用环网供电结构，10kV开关柜中的真空断路器具备25kA短路开断能力。智能配电自动化系统通过FTU（馈线终端单元）实时监测线路状态，故障时可实现300ms级快速隔离。箱式变电站作为城市供电的末端节点，集成高压开关、变压器和低压配电于防腐蚀箱体内，特别适合商业区紧凑空间部署。值得关注的是，新型固体绝缘环网柜已逐步替代SF6设备，环保性能提升显著。
用户端设备：电能转换终端
在用电终端，低压配电柜中的智能电表通过PLC（电力线载波）通信实现远程抄表，计量精度达到0.5S级。重要用户配置的双电源自动切换装置（ATS）可在主供电源故障时0.5秒内完成备用电源投入。商业建筑广泛应用的APF（有源电力滤波器）可有效消除35次以下谐波，使THD（总谐波失真率）控制在5%以内。这些用户侧设备与供电网络共同构成完整的电能使用闭环。
智能电网：供电系统升级方向
随着物联网技术应用，智能巡检机器人已开始替代人工进行变电站设备巡查，其搭载的红外热像仪可检测0.1℃的温度变化。配电物联网系统通过部署数百万台HPLC（高速电力线载波）模块，实现台区停电事件秒级感知。虚拟电厂技术整合分布式电源和可控负荷，可使区域电网调节能力提升30%以上。这些智能化设备正在重塑城市供电系统的运行模式。
从巨型发电机组到智能电表终端，城市供电设备构成了精密配合的能源传输网络。理解这些关键设备的运行原理和技术特征，有助于我们更好地把握现代电力系统的建设方向。随着新型电力系统建设推进，供电设备正朝着智能化、环保化方向持续演进，为城市能源安全提供更强保障。