當前，電力作為國民經(jīng)濟中主要能源，在供給用電客戶大量電能的同時，在生產(chǎn)傳輸過程中自身要消耗一定數(shù)量的能源，因此，電力行業(yè)加強自身的節(jié)約降耗對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，加快建設資源節(jié)約型社會，促進經(jīng)濟發(fā)展意義重大。
隨著國民經(jīng)濟高速發(fā)展和人民生活用電需求的增長，用電負荷13益提高，降損節(jié)能納入了電力可持續(xù)發(fā)展的首要任務。我國目前采用的電壓等級已經(jīng)不能滿足電力發(fā)展的需求，必須通過技術(shù)改造，優(yōu)化電壓等級，提高供電能力，在最大地滿足用戶需求的同時減低線損，節(jié)約能源。電力行業(yè)在發(fā)展1000 kV及以上特高壓的同時，正積極研究優(yōu)化中壓等級并發(fā)展20kV中壓電壓等級。
1、國內(nèi)外20 kV電壓等級的使用
國外的中壓電網(wǎng)已普遍采用了20kV電壓等級。法國巴黎從20世紀己70年代中期到90年代末期，20kv配電網(wǎng)所占比例由42％上升到98.5％。此外20kv電壓等級目前在日本、新加坡、英國、德國和意大利等很多國家及地區(qū)都得到了應用。20kV電壓等級作為中壓配電網(wǎng)的標準電壓，已列入IEC(國際電工委員會)標準。
在國內(nèi)，蘇州是我國最早采用20kV電壓等級供電的城市。蘇州工業(yè)園負荷密度達到30~50MW/km2，初建時，用電方案是外商投資所考慮的重要因素。為了適應招商引資的需要，經(jīng)調(diào)研論證后，蘇州供電公司率先在蘇州工業(yè)園采用了20 kV電壓等級供電。多年的運行實踐表明，20kV相對10kV在高密度區(qū)域，具有供電能力大、電壓質(zhì)量高以及電網(wǎng)損耗低等明顯的優(yōu)勢。
2、城市發(fā)展20kV中壓配電的必要性
城市中心區(qū)域，人口居住密集，高樓林立，負荷密度大。目前我國城區(qū)中壓配網(wǎng)多采用10kV電壓等級。
現(xiàn)有的10 kV配電模式存在著以下幾點問題。
(1)10kV供電半徑不足
10kV線路供電半徑，在負荷密度為20～30kW／km2時為10～12km；40 kW／km2時不足8km；農(nóng)村地區(qū)用電負荷密度平均約60～70kW／km2，一個縣幾百平方公里，用10kV線路供電時，由于受供電半徑的限制，就要建設10余所35kv變電站，除花費大量投資及占地外，每年僅主變壓器損耗就有百萬千瓦時之多。
(2)網(wǎng)損大，電能質(zhì)量差
目前，農(nóng)村10 kV配網(wǎng)線損率大都在10％以上。線路過長，末端電壓過低，配變長期低負荷運行，隨著負荷的越來越大，已經(jīng)無法保證供電質(zhì)量。
(3)高負荷密度的供電難以滿足
隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，出現(xiàn)了中心商務區(qū)、大型居住區(qū)及開發(fā)區(qū)等高密度負荷的用戶，10kV配電網(wǎng)絡容載比較低，嚴重影響了供電可靠性，必須增加新的電源點。但是由于這些區(qū)域所處位置的局限性，使站點、線路路徑和上級電源的選取都非常困難。 而20kv配電系統(tǒng)相對于10kV配電系統(tǒng)，不僅是電壓等級的提高，更關鍵的是電網(wǎng)輸送能力的成倍提升和電網(wǎng)輸送半徑的擴大。而且在輸送相同容量時，電壓的等級越高，導線所需截面面積越小，從而大量節(jié)省了有色金屬的消耗，節(jié)省了線路的投資。由此看出，20kV電壓等級的應用對于提升城市中壓配電網(wǎng)的供電能力和適應性，降低網(wǎng)損和供電成本，減少電力設施占地資源，都有著不可估量的作用。
3、20kV接地方式
20kV饋線大多采用電纜供電，其絕緣層的絕緣被擊穿不具有自恢復能力，當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時希望故障線路及時斷開，避免饋線由于帶故障運行而使單相接地故障演變?yōu)楦鼮閻毫拥南嚅g故障，從而使故障擴大。故20kV采用小電阻接地方式。
目前，20kV電壓等級在城市的實際推廣應用中還存在一些問題，需要進行更深入的研究和論證。
(1)中性點接地方式的選擇
中性點接地方式對20kV配電系統(tǒng)及其設施運行的安全可靠性和經(jīng)濟性有較大影響。對于全電纜出線或者少數(shù)絕緣架空出線，可以選擇20kV中性點經(jīng)小電阻接地，配電網(wǎng)絕緣水平為50kV。但是如果在架空出線較多的地區(qū)，考慮到供電可靠性的要求，此時20 kV中性點需經(jīng)過消弧線圈接地。根據(jù)國際要求，此時設備對地絕緣水平將提升到65kV，這意味著全配電網(wǎng)絕緣水平的提高，從而使設備成本大幅上漲。
4、結(jié)束語
20kV電壓等級對提升配電網(wǎng)的供電能力和適應性，降低配電網(wǎng)損耗和供電成本，減少電力設施占地資源方面意義重大。推行20kV電壓等級符合國家建設資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會的國策，有利于降損節(jié)能，節(jié)約耕地和避免出線走廊過于擁擠的矛盾，利國利民。
但是，城市電網(wǎng)電壓等級的調(diào)整是一個長期的過程，需要結(jié)合城市發(fā)展和電網(wǎng)實際，考慮電網(wǎng)發(fā)展、兼容問題，將電壓等級調(diào)整與電網(wǎng)改造結(jié)合起來進行論證，確定最優(yōu)方案，因地制宜，分階段分步實施。