输变电设备,如变压器、电抗器、互感器等,一般采用空气或者绝缘油作为绝缘和冷却介质。传统的冷却方式,一般有空冷、风冷、水冷等,即通过比热换热的原理,使用空气或水作为冷却介质,通过换热器与运行中的输变电设备的冷却介质进行热量交换。上述三种冷却方式对应的冷却器分别是片式散热器、风冷冷却器和水冷冷却器,但是多年的运行经验表明,以上传统冷却器都有其固有的缺陷和问题,越来越不能满足新形势下城市电网中输变电设备大容量、低噪音、小体积的需求。
采用回路热管技术的新型高效换热器技术,打破了传统输变电设备冷却技术的比热换热原理,研发出采用不燃、高绝缘强度的氟碳介质进行自然循环相变换热的换热器,有效地解决了上述散热、噪音、泄漏等问题,有以下几个主要特点:
(1)由于氟碳介质的汽化潜热较比热值大得多,因此换热器中氟碳介质蒸发侧的换热系数可达几百到几千W/m2K,大大提高了换热效率,减小了冷却系统的体积和重量,降低了成本;
(2)冷却系统在运行中呈自然循环方式,不需要泵,极大提高了运行可靠性,并降低了噪音,从根本解决了噪音扰民的问题;
(3)换热器运行压力低,工作气压相对水冷却器的水压减小了一个数量级,降低了对冷却器机械强度和密封的要求,也减小了泄漏的原动力;
(4)因氟碳介质的电绝缘水平高,即使出现泄漏,漏入并混合进变压器油中也不会造成变压器的绝缘事故;
(5)可实现移位换热。采用热管技术的新型高效换热器技术是一种二级冷却方式,能有效地将热能通过氟碳介质的相变从地下热源转移至地面上来,或从A处转移至B处,为移位换热输变电设备和系统的紧凑设计和高效运行提供条件;
(6)换热器结构多样化、个性化设计,可因地制宜,根据设备类型、结构和安装环境等因素设计最优的冷却系统工作方式。