本发明提供一种具有智能变频功能的主变降膜式换热装置及其使用方法，具有智能变频功能的主变降膜式换热装置由变压器油流冷却循环系统、冷媒介质循环系统以及控制系统组成。该装置变压器油和冷媒介质没有直接接触，而是通过降膜式蒸发器的降膜管管壁进行热交换。控制系统能自动控制在降膜式蒸发器管程内的变压器油，形成膜状沿降膜管内壁流下，增加热交换效果并根据变压器本体内的油温，自动控制变频制冷压缩机和变频油泵的工作，始终保持主变绕组与油流温差的最优值。本发明具有安全可靠、冷却效率高、设备体积小、用油量少、维护少、整体运行经济等巨大优势，能极大降低运行主变的铜、铁损，提高主变过载能力和抗短路电流能力，延长主变使用寿命，更加有力保障主变安全运行。