改革开放以来，电力负荷迅速上涨，全国大部分城市现有的10　kV配电网已不能适应。
　　从50年代开始到现在好不容易将配电电压统一到10　kV，而现在又提出要提高配电电压的问题，是值得探讨的。苏州新加坡工业园区规划负荷密度将到达50　MW/km²。为了满足要求，通过技术经济论证，决定采用20　kV配电，并于1996年4月付诸实施。
　　配电电压正确选择的原则是：技术上先进可行，运行上经济合理，并应结合电力系统的输电电压以及所在供电地区的配电条件和预测的负荷密度、增长速度等，进行综合考虑。
　　在配电网中起着承上启下作用的10　kV电压等级，其确定、采用与推广，在我国电网的发展过程中确实起过重要的促进作用。50年代，我国配电网电压有2.　3　kV、3.　3　kV、4　kV、5.　25　kV、6.　6　kV及13.　2　kV等，到60～70年代，我国大部分地区的配电网完成了改造，采用10　kV。此后的实践证明，这一重要举措有力地加快了电网自身的发展，极大地促进了国家的经济建设。但到了70年代后期，我国将工作重心转移到经济建设轨道上，负荷密度与用电量已有很大增长。在这种情况下，10　kV配电网已显得不足。在负荷密度高达30～5　0M/km²的情况下，每1～2　km²就要求建一座110　kV降压站，因而从设备投资、基建占地、线路走廊、运行管理以及降损节能等方面都不可避免地会出现许多难题。
　　我国自1981年开展城市配电网规划改造以来，电压等级已初步归纳为220/110/(63、35)/10/
0.　4　kV，对同一个地区或同一个城市的部分地区，220　kV与10　kV之间只选择一级电压，以减少变压层次，如广州、深圳、郑州、苏州等地确定采用220/110/10/0.　4　kV制，上海确定高压配电保留35　kV与110　kV两级，但对某一地区内只发展其中一种(即35　kV与110　kV不同时出现)。
1　20　kV电压提上议事日程
　　在10　kV配电网日渐暴露出不适应的情况下，1984年中国电机工程学会农电分学会讨论了20　kV的使用问题。郑州工学院等单位在理论上做了大量论证工作，经过数年努力，基本上得出了“110/20　kV电压制为农网电压等级的优先组合方案，提出了必须减少变电层次、简化电压等级、确定20　kV为配电电压并列为国家标准等级”的结论，但事后没有正式实施。
　　1991年武汉高压研究所在科学技术报告“国标《电压标准》内增加20　kV电压等级可行性论证”中提出了如下结论：①中压配电采用20　kV电压等级能减少电压层次，降低运行费用，在世界范围内已得到日益广泛的应用，该电压等级已列入IEC标准。②根据我国电网的实际情况，采用20　kV作为中压配电网具有明显的经济效益，建议将20　kV列入国家标准。③将现有配电网改为20　kV直供的面广量大，需作详细技术经济分析，确定最佳的改造速度和步骤，以期获得最好的经济效益。
　　 1993年，中国和新加坡决定在苏州工业园区的70　km²开发区建设为国际一流的城市，预测远景负荷密度为50　MW/km²，近期为30　MW/km²。苏州供电局委托苏州市电机工程学会和中国电机工程学会供用电专委会对配电电压等级进行论证，论证结果认为采用20　kV，技术上是先进的，经济上是合理的，在第一期开发区(11.　8　km²)内110　kV变电站只需建4座，与10　kV相比少建4座。变电站采用3台63　MVA主变。于1996年4月正式投入运行，迄今已一年多，运行一切正常。
　　到目前为止，我国国家电压标准共出版了三个版本，分别为1980、1993和1995年，名称为《额定电压》。
　　1995年版本和1980年版本的主要差别是供电电压取消169　kV，为适应发电机单机容量的提高，而使发电机额定电压值从15.　75　kV提高到20　kV。1993年版本和1980年版本的差别在于增加了供电电压20　kV，但注明在用户需要时才采用。
　　据不完全统计，欧洲国家80%的中压配电采用20～25　kV；在14个亚洲国家和地区中，已有9个采用20　kV作为中压配电，其中有新加坡、韩国和台湾的城市。
2　输配电网结构不适应，电网线损率偏高
　　我国电网线损率“八五”期间持续上升，经历了一个大马鞍型。1980年为8.　93%，1990年为8.　06%，1995年为8.　77%，其中全国城网110　kV及以下配电线损电量约占总线损电量的60%。部分城网“八五”期间线损率上升了1～2个百分点，成为拉动全国线损上升的主要因素。我国线损率在8.　5%左右，与其他国家相比属于偏高。
　　我国线损率偏高的原因主要是，输、配电网结构适应不了供电量的快速增长，特别是城乡居民生活用电的迅速增长使原已接近饱和状态的低压配电网络的压力更大。
　　全国城网110　kV及以下高、中、低压配网线损电量约占总线损电量的60%，而10　kV及以下中、低压网络线损占城网线损的比重在不断上升，有些城市由45%左右上升到50%～56%。
　　苏州供电局线损率(110　kV及以下)为6%左右，其中10　kV线损率为2.　72%，0.　4　kV为1%左右，其余2.　38%左右为35、110　kV的线损率。
　　发达城市(如苏南的无锡、苏州、常州等市)建设220　kV变电站，对完善110　kV主网结构节电效果已不十分明显，主要是为了解决供电能力和供电可靠性。发展中地区(如苏北的淮阴、盐城等市)增加220　kV、110　kV变电站，对降损有一定的效果。
　　因此降损重点在配网，当然方法很多，有增加配变台数、提高功率因数、换粗导线等，应通过方案比较，确定投入产出比效果最好的。目前国内20　kV产品已全部能制造，并还有少量出口。因此10　kV配电线路升压，也应列为一种方案，公开参加竞争。
3　经济比较
　　在高压配网电压110　kV固定情况下，对中压配电电压10、20、35　kV电压，用四种组合方式(即35/10、35、20、10　kV)以及六种不同负荷(每平方公里50、100、200、300、400、500　MW)交叉地进行计算。
　　输入数据参照《城市电力网规划设计导则》规定：
　　(1)主变利用率 86%(三台)；电缆利用率 60%
　　(2)电压允许偏差 ±7%
　　(3)短路电流 110　kV：20　kA
35　kV：25　kA
20　kV：16　kA
10　kV：16　kA
　　(4)变电站和用户的功率因数均取 0.9
　　(5)主变台数：110/35　kV　(3×100　MVA)
110/20　kV　(3×63　MVA)
110/10　kV　(3×31.5　MVA)
35/10　kV　(2×20　MVA)
　　(6)配电变压器规格：2000、1600、800、400　kVA
　　(7)折旧率：线路为6%、变电为8%
　　(8)用户备用容量按全容量切换备用
　　实例：利用苏州工业园区中新联合开发区，计70　km²，其中第一期预测负荷已定，第二、三期按平均负荷密度来进行计算。
　　变电站、电缆、配电单元的建设费用，由苏州供电局设计室根据最近几年的工程概算来进行测算，比较接近于直接情况。
　　 利用上海电力设计院引进日本东京电力公司的软件计算了总投资、年运行费用、变电站、电缆、配电单元的数量、计算单元总损耗(%)。其中总建设费用、年运行费用、年损耗的计算结果分别示于图1、图2和图3。

图1　总建设费用和负荷密度曲线

图2　年运行费用和负荷密度曲线

图3　年损耗和负荷密度曲线
4　国内20　kV配电设备的研制情况

　　苏州工业园区中新开发区已建成的20　kV配电系统，除110　kV主变压器以外，其它所有配电装置及附件，因碍于进度而均为进口。为此，苏州供电局在江苏省电力局的安排下，已完成了试制任务，有的已通过省级鉴定。
　　(1)电缆　委托沈阳电缆厂开发XLPE(交联聚乙稀)电缆，电缆附件委托广东电缆附件厂硅橡胶终端头和中间接头，都已通过省级鉴定。
　　(2)开关柜　上海华通开关厂和北京开关厂生产开关柜早已出口巴基斯坦和孟加拉国。苏州供电局与吴县电控厂制造的KYN-20手车式开关柜，已通过省级鉴定。
　　(3)配电变压器　油浸式变压器和环氧干式变压器都已通过省级鉴定。
　　(4)电瓷、避雷器等产品，苏州电瓷厂已生产十几年，销往东南亚国家。
　　往常开发一个电压等级的变配电设备和装置的系列产品，其中有关绝缘配合、测试标准都应该由输变电制造和电力行业的归口部门组织研讨协商确定，这次20　kV系统产品的组织开发仅由部分制造行业与苏州供电局，以试制技术条件方式确定其规格、绝缘匹配和有关试验参数。因此难以涵容各个不同地区的特点和不同要求，尚需加强行业引导，组织开发，以适应市场需求。
5　关于采用20　kV电压等级的建议
　　我国过去由于没有用适当方法研究、规划和通过计算有依据地选择合理的电压，以致再要过渡到其他合理的电压已成为极困难的事。针对存在问题，对使用的20　kV电压等级，应根据各地不同条件和不同情况而定。具体实施要因地制宜，建议采用三种方法：
　　(1)对新建工业园区或开发区最终负荷密度在50　MW/km²以上者，应优先采用20　kV电压等级。苏州工业园区现已付诸实现，并正式运行，情况良好。在过渡期间，采用了原城市电网10　kV作为施工用电或临时工作用电。对今后可能用于20　kV的线路，先用20　kV线路敷设等方法，已取得一定的经验，安全情况很好，没有因为二种不同电压的存在而发生事故。至于对35　kV直配，因目前设备还未小型化，造价也比较高，线损虽小，但投资费用明显高，造成年运行费用也高，因此目前暂不宜采用。
　　(2)开发区边缘地带的农电地区或其他地区，有条件时10　kV配电线可升压为20　kV，并当投入产出比有一定效益时，可考虑使用。