城區(qū)變電站通常是用于供配電的降壓變電站。變電站的選址在滿足電能質(zhì)量的前提下,必須均衡考慮負荷分布和供電半徑兩個重要因素。
負荷分布常用負荷密度(代表每平方千米的平均用電功率)進行計量,通俗來講,人口密度大的地區(qū)負荷密度也大,尤其是城市中心區(qū)域,其供電質(zhì)量和可靠性要求高,負荷密度一般都很大。
根據(jù)相關(guān)資料,北京、上海、廣州等經(jīng)濟發(fā)達城市,供電負荷密度已達到10-50MW/km2。同時,由于輸電線路在輸送電能時,沿線會產(chǎn)生電壓降,不同電壓等級的線路,有不同.大供電距離的限制,即供電半徑的限制。
隨著城市建設和經(jīng)濟的高速發(fā)展,市區(qū)人口不斷增加,用電需求更加多樣化,用電負荷也大大增加,對同一區(qū)域而言,原有的供電容量常常無法滿足用電需求。
如城市中常用的10kV配電線路,其輸送容量為0.2~2.0MW,輸送距離可達20km,對應的用電負荷密度僅為0.018MW/km2,即使向同一區(qū)域送出20回10kV配電線路,也僅能滿足0.35MW/km2的負荷密度,遠不能滿足城市區(qū)域特別是人口密集區(qū)的用電需求,還會大幅占用稀缺的土地資源,非常不科學、不經(jīng)濟,因此,可取的方法只能是大幅縮小供電半徑。目前福州市區(qū)內(nèi)110kV變電站的供電半徑通??刂圃?~5km。
另外,為滿足供電可靠性和電網(wǎng)穩(wěn)定性,城市變電站在正常運行方式下,任一元件故障動作或因故障斷開,其他元件不至于過載,需要在一定距離內(nèi)設多個互為支持的變電站。