电力设备新技术实验室主要从事蒸发冷却电气装备和电子设备的基础研究和推广应用工作。自1958年开始,经过几十年潜心研究和实践,开创了具有我国自主知识产权的蒸发冷却技术,在相关冷却原理、工程设计方法、材料工艺和运行规范等各个方面,拥有40余项发明专利、实用新型专利和行业标准。
实验室主要研究方向包括高性能电机设计技术、电气装备和电子设备蒸发冷却技术、新型电气装备材料和工艺技术,电气和电子装备内的综合物理场仿真技术和测试技术等。领域涉及大型水轮发电机、大型汽轮发电机、风力发电机、大型电磁装置、变压器、变流器、超级计算机以及高功率密度永磁电机和系统。
实验室具备较为完善的蒸发冷却设备关键工艺、材料测试与工程验证的实验条件与手段。构建了两相流和传热传质基础研究的平台,配备了自研和购买的先进测试装置;建立了蒸发冷却介质的选型标准和测试系统;搭建了针对水轮发电机、汽轮发电机、风力发电机、特种电机和各种磁体的实验平台;拥有基于商用软件和自主开发软件相结合的电磁场、流体场和应力等多场耦合的蒸发冷却电气与电子信息装备设计、仿真计算平台。
蒸发冷却技术从上世纪七十年代开始通过一系列工程实践的检验,由实验室研发走向工业应用。在水轮发电机领域的工业应用已经有四十年余的历史,先后进行了六台四种容量等级的工业机组的研制。2000年于法国巴黎召开的国际大电网会议(CIGRE’2000)上,青海李家峡水电站400兆瓦蒸发冷却水轮发电机(当时国内单机容量最大的水轮发电机组)被评为国际旋转电机领域近年的四大进展之一。在举世瞩目的三峡工程中,地下电站两台840MVA蒸发冷却水轮发电机分别于2011年12月和2012年7月正式投入运行。
实验室于2009年开始蒸发冷却技术在超级计算机和高密度服务器的应用研究,研制了接触式、浸没式和喷淋式蒸发冷却高性能服务器样机,突破了高热流密度芯片的高效沸腾换热技术、复杂自驱动管网系统的稳定性控制等一系列关键技术。实验室研制的高密度服务器蒸发冷却系统于2019年11月在稻城海子山宇宙线观测站(LHAASO)数据中心正式投入运行。