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(fù)荷分布和供電半徑兩個(gè)重要因素。
負(fù)荷分布常用負(fù)荷密度(代表每平方千米的平均用電功率)進(jìn)行計(jì)量,通俗來(lái)講,人口密度大的地區(qū)負(fù)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(fù)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(jì)發(fā)達(dá)城市,供電負(fù)荷密度已達(dá)到10-50MW/km2。同時(shí),由于輸電線路在輸送電能時(shí),沿線會(huì)產(chǎn)生電壓降,不同電壓等級(jí)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(shè)和經(jīng)濟(jì)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(fù)荷也大大增加,對(duì)同一區(qū)域而言,原有的供電容量常常無(wú)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(dá)20km,對(duì)應(yīng)的用電負(fù)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(fù)荷密度,遠(yuǎn)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(huì)大幅占用稀缺的土地資源,非常不科學(xué)、不經(jīng)濟(jì),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(yùn)行方式下,任一元件故障動(dòng)作或因故障斷開(kāi),其他元件不至于過(guò)載,需要在一定距離內(nèi)設(shè)多個(gè)互為支持的變電站。