变电站的选址在满足电能质量的前提下，必须均衡考虑负荷分布和供电半径两个重要因素。负荷分布是用负荷密度进行，负荷密度代表每平方公里的平均用电功率。通俗来讲，人口密度大的地区负荷密度也大，尤其是市中心区，其供电质量和可靠性要求高，负荷密度一般都很大。根据相关资料，北京、上海、广州等经济发达城市，供电负荷密度已达到10~50MW/km2。同时，由于输电线路在输送功率时，沿线会产生电压降，不同电压等级的线路，有不同最大供电距离的限制，即供电半径的限制。
我国相关规范中规定的线路电压等级与输送容量及输送距离（即经济供电半径）之间的关系参见表 1-4。
随着城市建设和经济的高速发展，市区人口不断增加，用电需求更加多样化，用电负荷亦大大增加，对同一区域而言，原有的供电容量常常无法满足用电需求。如城市中常用的10kV 配电线路，依据设计规范其输送容量为0.2～2.0MW，输送距离可达20km，对应的用电负荷密度仅为0.018 MW/km2，即使向同一区域送出20 回10 kV配电线路，也仅能满足0.35 MW/km2 的负荷密度，远不能满足城市区域特别是人口密集区的用电需求，还会大幅占用稀缺的土地资源，非常不科学、不经济，因此，可取的方法只能是大幅缩小供电半径。目前我国城市市区内110kV 变电站的供电半径通常为1.1～1.5km。另外，为满足供电可靠性和电网稳定性，城市变电站在正常运行方式下，任一元件故障动作或因故障断开，其他元件不至于过载，要求在一定距离内设多个互为支持的变电站。这就是在城区（人口密集区）建变电站的原因。
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