本發(fā)明涉及變壓器領(lǐng)域，尤其涉及氟碳介質(zhì)在蒸發(fā)冷卻變壓器中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的變壓器可以分為油浸式變壓器、干式變壓器和六氟化硫氣體變壓器等。在油浸式變壓器中，冷卻介質(zhì)為礦物油或植物油，在這些油品中，主要成分是長碳鏈的碳?xì)浠衔?，穩(wěn)定性差，而且有燃燒性和爆炸性。油浸式變壓器也具有不安全(燃燒，容易爆炸)，用久后穩(wěn)定性不好，冷卻效果差的缺陷。干式變壓器中，澆注的有機(jī)材料環(huán)氧乙烷在超過180℃時(shí)，也會(huì)發(fā)生燃燒，而且其散熱性能差，耐壓強(qiáng)度低，不能用于高壓系統(tǒng)中(110Kv)，其拆解回收相當(dāng)麻煩。六氟化硫氣體變壓器較好的解決了安全性方面的問題，但由于六氟化硫氣體本身有很高的溫室效應(yīng)(GWP>26000),國際上已禁止使用。隨著國家城鎮(zhèn)化步伐的不斷加快，越來越多的人口向城市聚集，城市中的高層建筑物、地下設(shè)施等各類建筑越來越多。再加上人們生活水平的提高，家庭中五花八門的電器越來越多，對(duì)電的依賴程度和用量越來越高，對(duì)城市中變電站的擴(kuò)容或建設(shè)需求大大增加。但城市中心區(qū)往往為繁華的商業(yè)用地，土地商業(yè)價(jià)值極高，使在市中心建設(shè)變電站的代價(jià)越來越高。而且，城市中心區(qū)變電站與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)的要求高，防火、防爆、防噪音等安全和環(huán)保要求高，使建筑投資加大。因此，就產(chǎn)生了市民的用電需求和變壓器容量限制的一對(duì)矛盾。為了解決這一矛盾，極大限度地滿足廣大居民的用電需求，迫切需要采用不燃、防爆、環(huán)保、節(jié)能的電力設(shè)備產(chǎn)品，使城市變電站能采用地下電站或附建式電站方案，解決上述矛盾。隨著國家海洋戰(zhàn)略的提出和實(shí)施，近年來各種大型海工設(shè)備陸續(xù)推出，這些設(shè)備造價(jià)昂貴，對(duì)電力設(shè)備提出了更高的要求，必須解決變壓器的燃燒性和爆炸性問題。我國國力的增加，有了更多的財(cái)力來發(fā)展我們的國防事業(yè)，從052C、052D到航母等，各種大型水面艦艇相繼下水。為了保證這些艦體的安全，也要求使用安全性能更高的不燃不爆變壓器沒。近年來，為了解決變壓器的安全性問題，提出了一種利用高性能的不燃、不爆、無毒且對(duì)環(huán)境友好的有機(jī)介質(zhì)代替變壓器油，來對(duì)變壓器系統(tǒng)進(jìn)行冷卻的新型蒸發(fā)冷卻變壓器。并提交了很多專利申請(qǐng)，如：(一種蒸發(fā)冷卻液浸式變壓器的恒壓冷凝器，CN102842406A；油浸式變壓器的冷卻方法及其系統(tǒng)，中國專利申請(qǐng)?zhí)?00810033939.2；一種蒸發(fā)冷卻變壓器，CN1862719；一種蒸發(fā)冷卻變壓器，CN1794381；一種蒸發(fā)冷卻變壓器，CN1794379；一種蒸發(fā)冷卻變壓器，CN1794378；一種蒸發(fā)冷卻變壓器，CN1713314；一種噴淋式蒸發(fā)冷卻變壓器，CN103268809A；一種噴淋式蒸發(fā)冷卻變壓器，CN1822258；一種浸漬式蒸發(fā)冷卻變壓器，CN103268808A；一種隔離式蒸發(fā)冷卻變壓器，CN103268810A；一種帶油箱的套筒式蒸發(fā)冷卻變壓器，CN1812014等)。蒸發(fā)冷卻變壓器的冷卻效率提高，但是蒸發(fā)冷卻會(huì)沸騰。氟碳化合物是一類非常特殊的有機(jī)化合物，由于氟原子的取代，使它們具有了一些非常獨(dú)特和優(yōu)異的性能，如：不燃、不爆、無毒等。但對(duì)于具體什么樣的氟碳介質(zhì)則根本沒有涉及。蒸發(fā)冷卻從熱學(xué)原理上，是利用制冷劑沸騰時(shí)的汽化潛熱帶走熱量。由于液體的汽化潛熱比比熱要大很多，因此蒸發(fā)冷卻的冷卻效果更為顯著，散熱效率也會(huì)大大提高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種安全、降溫效果好，穩(wěn)定的蒸發(fā)冷卻變壓器氟碳介質(zhì)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供氟碳介質(zhì)C6F12或C9F18用于蒸發(fā)冷卻變壓器的用途。進(jìn)一步，將氟碳介質(zhì)C6F12或C9F18裝入蒸發(fā)冷卻變壓器中，使C6F12或C9F18浸沒單相蒸發(fā)冷卻變壓器即可。本發(fā)明提供兩個(gè)氟碳化合物(C6F12或C9F18)，它們都具有不燃、不爆、無毒、對(duì)環(huán)境友好(ODP＝0，GWP底)等優(yōu)良性能，而且其擊穿電壓大于50kV(2.5mm平板電極)。它們的一些基本性質(zhì)如下表1所示：表1：氟碳介質(zhì)性質(zhì)表表1中的FC-75雖然效果好，但由于它是生產(chǎn)表面活性劑全氟辛酸(PFOA)時(shí)的副產(chǎn)品，全氟辛酸由于其潛在的致癌性，根據(jù)國際的相關(guān)規(guī)定，已經(jīng)被禁止使用從而使其來源不能得到保證。如果要專門生產(chǎn)，則勢(shì)必會(huì)大幅提高其生產(chǎn)成本。本發(fā)明采用的是浸泡式相變冷卻，在常規(guī)結(jié)果變壓器中，將本發(fā)明的FCM-47或FCM-110裝入到變壓器的油箱中，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的變壓器油。由于介質(zhì)的粘度較低，流動(dòng)性好，而且新的介質(zhì)可以通過汽化，利用汽化熱帶走體系中產(chǎn)生的巨大能量，冷卻效果大大提高。而且汽化后的介質(zhì)蒸汽，可以通過外部的散熱器將系統(tǒng)的熱量散發(fā)到環(huán)境中。液化后的介質(zhì)，通過散熱器下部的導(dǎo)管，回流到體系中。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。實(shí)施例1：將氟碳介質(zhì)FCM-47和FCM-110分別裝入單相蒸發(fā)冷卻變壓器中，使FCM-47和FCM-110浸沒單相蒸發(fā)冷卻變壓器即可，并在氟碳介質(zhì)中插入一個(gè)熱電偶，以顯示系統(tǒng)溫度，在單相蒸發(fā)冷卻變壓器外殼上裝上一個(gè)壓力表，以便讀取系統(tǒng)壓力。在電流密度為8A/mm2，環(huán)境溫度為24度時(shí)，顯示溫度和壓力如下表2所示：表2，冷卻介質(zhì)的變壓器實(shí)驗(yàn)表介質(zhì)編號(hào)FCM-47FCM-110溫度(℃)4759壓力(MPa)0.120.1從表2結(jié)果可以看出，氟碳介質(zhì)的沸點(diǎn)對(duì)冷卻效果有明顯的影響，沸點(diǎn)低的介質(zhì)(FCM-47)由于體系溫度達(dá)到了其沸點(diǎn)溫度，所以發(fā)生汽化，通過汽化熱進(jìn)行散熱，效果好，溫度底，但系統(tǒng)中有了一定的壓力(1.2大氣壓)；沸點(diǎn)高的介質(zhì)(FCM-110)由于系統(tǒng)溫度沒有達(dá)到其汽化溫度，所以主要通過系統(tǒng)和環(huán)境的溫差來進(jìn)行散熱，散熱效果比較差，系統(tǒng)工作溫度比較高，但系統(tǒng)的壓力在一個(gè)大氣壓的常壓狀態(tài)。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。當(dāng)前第1頁1 2 3