V tepelných elektrárnách se většinou používá dvoupólový synchronní generátor (n = 3 000 ot/min), výjimečně u větších výkonů čtyřpólový (n = 1 500 ot/min). Tento stroj nazýváme turboalternátor. Stator i rotor jsou složeny z plechů, v nichž jsou drážky s vinutím. Turboalternátor se obvykle provádí s hladkým rotorem.

Rotor alternátoru je na společném hřídeli s turbínou. Kinetická energie turbíny se tak přenáší na rotor a jeho otáčením v magnetickém poli statoru se v alternátoru indukuje napětí na principu elektromagnetické indukce. Turbína a alternátor společně tvoří turbosoustrojí, viz obr. 9.

Zvýšení výkonu se dosahuje hlavně prodlužováním rotoru (výkon je dán objemem rotoru, tedy jeho průměrem a délkou, neboť je to vlastně válec), což je ale omezeno kritickými otáčkami, při kterých dochází k nadměrnému vlastnímu kmitočtu rotoru. Rotor mívá délku až 12 m, průměr obvykle do 1 m.

Vyráběné napětí mívá nejčastěji velikost 6,3 kV; 10,5 kV; příp. 24 kV. Výkon alternátoru se zvyšuje i zvyšováním jmenovitého napětí, to je ovšem omezeno izolačními vzdálenostmi uvnitř stroje.

Otáčky stroje n jsou závislé na počtu pólových dvojic a frekvenci vyráběného napětí

$n=\frac{60\cdot f}{p}$ [ot.min^-1; Hz, -], kdy:

f je frekvence [Hz],

p je počet pólových dvojic stroje [-].

Vyrábíme-li tedy napětí s frekvencí 50 Hz a používáme stroj se dvěma póly (p = 1), jsou otáčky n = 3 000 ot.min^-1.

Synchronní stroj potřebuje ke svému chodu budič, který vytvoří v rotoru magnetické pole. Na budič je kladena řada požadavků:

Využívá se stejnosměrný stroj (dynamo), nebo lze využít napájení z vnější rozvodné sítě přes usměrňovač. Často bývá budícím zdrojem samostatný budící alternátor.

Každý alternátor je sériově spojený se svým blokovým transformátorem, který zvyšuje napětí vyrobené generátorem na napětí pro přenosovou síť (např. 6,3/110 kV, 10,5/220 kV). Blokové transformátory jsou obvykle olejové a jejich výkon je shodný s výkonem alternátoru. Zapojení blokového transformátoru je obvykle dY, d je na straně alternátoru a zamezuje šíření 3. harmonické a jejích násobků.

Spojení alternátoru a transformátoru do bloku je výhodné i z hlediska dalších ochran (např. proti zemnímu spojení).

Provádí se buď jako třífázový, nebo jako tři jednofázové jednotky.

Důležitou částí každé elektrárny je rozvodna. Slouží v podstatě k vyvedení výkonu z elektrárny a spojení s přenosovou soustavou. Jako každá rozvodna se skládá z přípojnic a odboček, které obsahují příslušné vybavení pro určitý účel (transformátory, vypínače, odpojovače, odpínače, měřicí zařízení, ochrany atd.).

Musí být též zajištěno napájení pro vlastní spotřebu elektrárny (rozvodna vlastní spotřeby). Každá elektrárna má též záložní zdroj vlastní spotřeby, případně i nouzový (akumulátorové baterie, dieselgenerátor).

Na obr. 10 je vidět část rozvodny TE Tušimice s vývody do blokových transformátorů.

Z velína se elektrárna ovládá. Soustřeďují se zde veškeré informace o aktuálním stavu zařízení elektrárny. Na obr. 11 jsou vidět panely, na kterých se zobrazují aktuální údaje. Lze si též všimnout údaje o otáčkách alternátoru.