浅谈水轮机转轮改型技术
中小型水电站水轮机转轮改型设计的必要性和可行性
中小型水电站水轮机转轮改型设计的必要性和可行性摘要：在分析了我国中小型水轮机组运行现状和水轮机转轮改型设计的必要性和可行性后，对水轮机转轮改型设计过程中应考虑的问题和改型设计内容进行了详细的分析研究。
关键词：中小型水电站转轮设计空化性能我国早期己建成的大多中小型水电站中，由于受当时建设技术水平和综合投资资金的制约，水轮机在设计过程中主要借鉴前苏联早期的一些技术文件资料和建设经验，由于没有结合我国电站的实际地质、水质等特殊情况，从而导致绝大多数水轮发电机组普遍存在性能指标较落后、制造工艺差、选型设计不合理等问题。
因此，对存在问题的中小型水电站水轮机转轮进行改型设计，已成为水电站提高其机组综合运行效率的重要技术措施，同时也是电站水动研究人员研究的一个重要课题。
1 中小型水电站水轮机运行现状前面已经介绍了我国早期建设的大量中小型电站大多采用前苏联四五十年代的技术和资料，而且受我国机械制造工业发展较其它先进国家落后等原因的影响，水轮机制造工艺技术相对较落后。
在运行过程中普遍发现存在质量较差、效率较低、水轮叶片过流能力差等问题，加上早期该类电站受当时历史政治原因的影响，很多电站的水轮机机组在制作过程中没有充分考虑电站自身特殊情况要求，而是死板硬套相关工程定型图纸，或仅是按相关水工模型试验所获得的静态结果来硬性定性设计，导致很多水轮机组在实际运行过程中水利效率不高，机组长期运行在转轮低效工况区，使得机组综合转换效率较低。
另外，很多中小型电站组已经并网运行达40余年，受水力冲击、泥沙磨损等外力破坏作用，机组很多过流部件已经出现严重的损害现象，其在性能和结构等方面已不能满足水电站高效经济调节运行的需要，尤其是机组转轮叶片、导叶等过流部件，已经出现严重的汽蚀和磨损现象。
转轮叶片曲线遭到严重破坏，导致机组叶片间隙增加偏离设计的高效轨迹，造成转轮综合转换效率严重下降。
因此，对中小型水电站水轮机组的转轮进行改造设计，通过优化水轮机外形结构等技术手段，改善水轮机组的空蚀性能水平，增加其综合出力，有效提高其运行调节效率，将会给水电站带来巨大的社会经济效益[1]。
浅谈水轮发电机组的检修与改造
浅谈水轮发电机组的检修与改造
水轮发电机组是利用水能转化为机械能，再经由发电机将机械能转化为电能的设备。
由于长期运行和环境因素的影响，水轮发电机组可能会出现各种故障和性能下降的情况，
需要进行检修和改造来提高其运行效率和可靠性。
对水轮发电机组进行检修是非常重要的。
检修的目的是对发电机组的各个部件进行全
面的检查和维修，以确保其正常运行。
检修工作包括清洗各个部件，更换磨损严重的零部件，修复损坏的电气元件等。
在检修过程中，应特别注意保护机组的磁体和绝缘材料，以
防止损坏和漏电等问题。
水轮发电机组的改造也是提高其效率和可靠性的重要手段。
改造的目标是根据实际需
要对机组进行各种技术和结构上的改进。
可以对水轮和叶轮进行改造，以提高水能的利用
效率和转化效率。
可以对发电机的转子和定子进行改造，提高其磁场和电磁性能，从而提
高发电效率。
还可以更新控制系统和保护设备，以提高机组的自动化程度和安全性。
在进行水轮发电机组的检修和改造时，需要参考相关的技术标准和规范，确保工作的
安全和质量。
需要根据实际情况和需求，合理规划和安排工作流程。
在检修和改造过程中，还应特别注意维护良好的工作环境和工作秩序，确保工人的安全和机组的正常运行。
水轮发电机组的检修和改造是保证其正常运行和提高效率的重要手段。
通过科学合理
的检修和改造，可以延长机组的使用寿命，提高发电效率，实现经济效益和环境效益的双
重收益。
在正常运行和监测的基础上，定期进行检修和改造是非常必要的。
浅谈水轮发电机组的检修与改造
浅谈水轮发电机组的检修与改造水轮发电机组是一种重要的水力发电设备，它通过水流经过水轮转动发电机转子来产生电能。
随着使用时间的增长和技术的不断发展，水轮发电机组需要进行检修和改造，以提高发电效率和安全性。
首先，水轮发电机组的定期检修是必不可少的。
检修包括机器的外观和内部部件的检查、清洁和更换。
对于水轮发电机组的外观检查，应检查水轮机的方向和转速是否正常，并检查齿轮传动是否有磨损和损坏。
内部部件的检查应涵盖发电机转子、定子、轴承、电刷等部件。
检查时，应注意检查轴承、齿轮传动装置、减速器啮合间隙等是否合适。
同时，还需要对轴承进行润滑和清洁。
其次，如果发现机组的性能不足，需要进行改造。
改造的目的是提高发电效率和减少故障率。
改造具体包括两个方面。
一方面，可以对水轮机进行改进，如更换水轮，增加水轮叶片数等，以提高水轮的效率。
另一方面，可以对发电机进行改进，如更换发电机的定子、转子、电刷等部件，以提高发电机的效率和可靠性。
需要注意的是，改造时需要确保设备符合国家相关标准，且改造后设备能够满足设计要求。
最后，对水轮发电机组的保养是重要的。
保养包括定期检查和维护。
检查内容主要属于机器的外观和内部部件的清洁，包括清洗水轮机叶片上的泥沙，清除水管中的杂物，以及对轴承进行润滑和清洁。
维护包括更换易损件和零部件，保持发电机组的顺畅运转。
总之，水轮发电机组的检修和改造是维护设备性能和延长设备使用寿命的必要措施。
通过定期的检查和保养，发现问题并及时进行维护和改造，可以提高水轮发电机组的效率和可靠性，同时也可保障发电机组的安全运行。
北江电站增效扩容改造技术分析——水轮机转轮改造研究
Ｓ Ｍ Ａ Ｉ Ｉ Ｈ Ｙ Ｄ Ｒ Ｏ Ｐ Ｏ Ｗ Ｅ Ｒ ２ ０ １ ３ Ｎ ｏ ５ ，Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｎ ｏ １ ７ ３
北 江 电 站 增 效 扩 容 改 造 技 术 分 析
— —
水轮机转轮改造研 究
１ ３ ４ ５ ０ ０ ） １ ３ ０ ０ ２ ２ ）
由表 １ 可知 ，选 用这种 机 型后 ，电站 总装 机容
量１ ２ ８ ０ ０ ｋ Ｗ， 而 实 际 出力 最 大 为 １ １ ４ ４ ０ ｋ ｗ。 根 据 多
年 运 行 资 料 计 算 ，实 际 多 年 平 均 发 电 量 仅 达 到
３ ５ ０ ０ 万ｋ Ｗ・ ｈ ，与设计值偏差太大 。
机组 台数不 同 ，而机 组 的出力也 不 同 （ 见表 １ ） 。
表 １ 水 轮 机 出力 一 览
２ １ ｍ ， 其 中溢流坝段长１ ２ ８ ｍ ， 共安装有九孔泄洪 闸 门（ １ ２ ｍ×５ ． ５ ｍ弧形 钢 闸 门 ） 。水 库 正 常 高水 位 为
４ Ａ ． ４ ． ． ０ ０ ｒ ｎ ， 相 应库 容 ６ ９ ０ ×１ ０ ４ ｍ ３ 。
钱
文 （ 吉林抚松 水 电股份 有 限公 司 吉林抚 松
陈 东洋 （ 吉林 省天 正水 力发 电股份 有 限公 司 吉林 长春
【 摘
要 】现代计算机数值模拟技 术的不断进 步 ，为水轮 机转轮 的改型设 计创造 了条件 。利 用高新技 术对水 电站机组
设 备 进 行 改 造 ，提 高 水轮 机 效 率 ，是 提 高水 电站 效 益 的 重 要 途 径 。 对 北 江 电站 １ — ４号 机 组 水 轮 机 转轮 换 型 改 造 进行 了可 行 性 研 究 ，原 Ｈ Ｌ ２ ４ ０型 转轮 效 率 为 ８ ７ ％ ８ ８ ％ ，更 换 为 新 型 Ｈ Ｌ Ｎ ２ ７ ５型 转 轮 后 效 率 可 达 ９ １ ％ 一９ ３ ％ ，水 轮 机 运 转 效 率 能 提 高
水轮机转轮技术改造过程中的重要环节
较高资质和丰富改造经验业绩 的供货商进行合作、
严 格把好 改造 设备 制造 的质量关 及做 好设 备到货 的 检验验 收等 ，这些重 要环 节处理 的好 与差 是改造 成 功 与否 的基本 前提 。
水库参数： 正常高水位 （ ） ｍ 相应库容 （ ｍ 万 ）
校核水位 （ ） ｍ
水头损失估算 （ ） ｍ
年均运行小时 （） ｈ 供电区域 （ 上网／ 近区）
现行 电价 （ ｋ ｈ 元／Ｗ・）
机组的综合运行性能质量有一个明确的认识。多数 情况下 ，由于具体条件限制 ，一次调研往往不能解
决问题 。
其他参数： 全蝴 眭绗效率 （ ％）
单 两 ｋ ｗ 年均发电量（ Ｗ ｈ 万ｋ ＇ ）
最 墟 ｋ ＇ Ｗｈ ）
有
电 （ＡＷ・ 价 ｆ ｌ ｈ ）
进水阀门参数 （ 、Ｉ１ ｛ １１ Ｉ １） １ 调速器型号
变压器容量 有无起重设备
・
３ ・ ３
技术改造
Ｓ Ａ Ｈ Ｄ Ｏ Ｏ Ｅ ２ ０ｏ． Ｍ Ｌ Ｙ Ｒ ＰＷ Ｒ ０ Ｎ４ Ｌ １
ⅣＪ ０
表 ２ 机 组主要设备技术参数
介 绍技术 改造过程 ，并编制 出 １ 套适 用表格。表 ８个ห้องสมุดไป่ตู้
【 关键词】水轮机转轮 技术改造 调研参数表
小水 电机组 转轮技 术改 造是 一项具 有很 深 内涵
表 １ 电站基本参数
的系统工程 ，在整个改造实施过程中，有几个关键
环节 必 须 掌 握 好 ，如 前 期 现 场 调 研 、基 本 情 况 核 查 、找 出存 在问题 并准 确分 析判 断其原 因 、制 定周 密先进 可行 的改造 方案 并加 以科学 的论证 、选 择有
浅谈水轮发电机组的检修与改造
浅谈水轮发电机组的检修与改造水轮发电机组是一种利用水能转换为机械能再转换为电能的发电装置。
随着时间的推移，水轮发电机组会出现各种各样的故障和老化现象，需要进行检修和改造，以保证其正常运行和提高发电效率。
首先是水轮发电机组的检修。
检修是指对发电机组进行全面的、有针对性的维修和保养，以恢复或提高其功能和性能。
检修的过程包括以下几个方面：1. 清洗和除锈：发电机组长时间运行后，会在机组各部位积存一些污垢和锈蚀物，影响机组的运行效率和寿命。
首先要对机组进行清洗和除锈，使其表面干净光滑。
2. 更换磨损零件：在运行过程中，机组的一些零部件会因摩擦和磨损而失效，需要及时更换。
轴承、密封件、传动装置等，这些零件的磨损会导致机组的噪音增大和效率降低。
3. 修复叶轮：叶轮是水轮发电机组的核心部件，也是容易磨损的部件。
如果叶片损坏，会影响水流的流畅度和转动效率。
需要对叶轮进行修复或更换，保证其正常运转。
4. 调整参数：发电机组的工作参数，如减速比、转速等，也需要定期进行调整。
这是因为随着时间的推移，机组的各项参数可能会发生变化，影响机组的发电效率和稳定性。
水轮发电机组的改造主要是对机组进行技术升级和性能优化，以适应新的发展需求和环境要求。
改造的方法和内容主要包括以下几个方面：1. 更换水轮：水轮是发电机组的核心部件，发电效率和稳定性与水轮的设计和材料有关。
如果水轮设计不合理或材料老化，可以考虑更换新的水轮，以提高发电效率和稳定性。
2. 安装自动化控制系统：随着科技的发展，现代化的自动化控制系统已经广泛应用于各个行业。
对于水轮发电机组来说，安装自动化控制系统可以实现机组的远程监控和自动化运行，提高发电效率和安全性。
3. 改善供水系统：供水系统是水轮发电机组的关键部分，直接影响机组的发电效率和稳定性。
通过改善供水系统的设计和安装，可以提高水能的利用率和转换效率，提高发电机组的发电能力。
4. 增加其它发电设备：水轮发电机组可以与其他发电设备相结合，形成多能源联供系统。
混流式水轮机转轮优化设计浅析
２ 工作原理。 ． １ 水轮机是水力原动机， 现代水轮机大多安装在水电站内， 用来 驱动发电 机发电 （ 如图所示 。 现代水轮机可以划分成反击式和冲击式两大 类。 反击式水轮机利用了水流的势能和动能 ， 水流充满了整个水轮机的流道， 整个流道是有压封闭系统， 水流是有压流动 ， 水流沿着转轮外圆周进水 ， 从转 轮的进 口至出口水流压力逐渐减小。冲击式水轮机仅利用 了水流的动能， 借 助特殊的导水装置（ 如喷嘴）把高压水流变为高速的自由射流， ， 通过射流与 转轮的相互作用， 将水流的能量传递给转轮。 水轮机也属于液力传动机械， 所 谓的液力传动 ， 就是液体绕流或流过物体时， 在固定 的表面上产生动压力 ， 通 过动压力进行能量的传递。 ２ 主要 结构 。混 流式水 轮 主要 ． ２ 的工作部件有 ：）引水部件 ： １ 蜗 壳、 座环 ， 引水部件。２导水机构 ） （ 导叶、 拐柄 、 连杆 ） ） 。３能量转换 部件。４泄水部件（ ） 尾水管 、 泄水 锥） 以及转轮主轴等。 ２ 转轮内部的水流运动。对于 ． ３ 混 流式 水轮 机 ，水流 在导 水机 构 混流 式 水 轮机 转轮 结构 图 中 的流 动基 本上 是沿 垂直 于水 轮 １ 上冠 ； 一 片 ；一下环 ； 、 ～ 漏 机主轴的半径方向流经导叶。当 一 ２叶 ３ ４５ 止 环 ；一 ６ 泄水锥 水流离开导叶后， 进入转轮前， 水 流环量保持为常数。 但是水流流动方向的改变是在转轮叶片流道中完成的。 此外， 还要考虑到叶片， 如叶片的进出口安放角的变化规律 、 叶片厚度 、 包角 等因索的不同， 对轴面速度的影响也必然是不同的。 ３ 混流式水轮机综合优化设计的目的和意义 随着水轮机组朝着大尺寸、 大容量的方向发展 ， 自身的固有频率也随 其 之降低， 与干扰激振力的频率属于同—数量级， 因此必须进行机组固 有频率的 计算和实验 ， 并在设计制造阶段就进行结构部件特眭的评价。 水轮机组运行的 稳定性是十分重要的问题， 剧烈振动能导致水力机组结构破坏 ， 降低使用寿 命， 而且大大降低机组运行效率和机组出力 ， 同时还会引起水工建筑物的振 动。 机组运行的稳定与效率、 气蚀一起成为机组的三大 主 要考核指标。 水轮机 转轮作为水轮机组的 一个重要部件 ， 便是这 一 问题中极受关注的对象之一。 转轮是水轮机转换能量的水下旋转部件 ， 同时也是最容易因设计不 但 当或运行不合理等原因而在各种电站事故 中 遭到破坏的 部件之一。 叶片裂纹 问题已成为水电 站急需解决的关键技术难题， 引起各方面的高度重视。解决 叶片裂纹问题不但能大大提高电站的经济效益和创造巨大的社会效益， 时 ｆ 司 也能为设备制造厂赢得市场 ， 从而带来 良好的经济效益。 ４ 转 轮的综 合优 化设计 ４ 转轮综合优化设计方法的特点。其具有所用流体计算理论的先进性、 ． １ 设 计目 标的综合 陛、 机械强度和动力特 ｌ 生 参与优化的突破、 应用遗传算法实现 优化等四个特点。 ４ 转轮综合优化谢 十 ． ２ 的实现。为了进行转轮的三维优化设计， 就必须建立 与相应几何体有关的变量， 而这就需要定义相关参数。如果对混流理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两 大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转， 工作过程中水流的压力 不变， 主要是动能的转换 ； 反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力 而旋转， 工作过程中 水流的压力能和动能均有改变， 但主要是压力能的转换。 混流式的转轮一般用低碳钢或低合金钢铸件 ， 或者采用铸焊结构。为提高抗 气蚀和抗泥沙磨损性能， 可在易气蚀部位堆焊不锈钢 ， 或采用不锈钢叶片， 有 时也可整个转轮采用不锈钢。采用铸焊结构能降低成本 ， 并使流道尺寸更精 确， 流道表面更光滑， 有利于提高水轮机的效率， 还可以分别用不同材料制造
红石电站水轮机转轮的技术改造
红石电站水轮机转轮的技术改造[摘要]白山发电厂红石电站4台水轮机转轮到运行寿命期时进行了转轮更换，经稳定性试验和效率试验，机组振动、摆度减小，效率提高。
【关键词】水轮机转轮；裂纹；改造；稳定性；效率一、概述1、白山发电厂红石电站总体概况红石电站装有4台单机50MW的轴流定浆、半伞式水轮发电机组，总装机容量200MW。
水轮机型号ZDA190-LH-600；发电机型号SF50—56/9000。
设计年发电量4.4亿KW·h。
电站以发电为主，兼有防洪、养殖等综合利用效益，承担东北电网调峰和少量事故备用任务。
电站的4台机组于1983年全部投入运行。
2、机组主要技术参数水轮机部分：型号，ZA190-LJ-600；最大水头，27.0m；设计水头，24.3m；额定功率，58.7MW；额定转速，107.1r/min；额定流量，251m3/s；额定工况效率，91%；水轮机轮叶数，5个。
发电机部分：型号，SF50-56/9000；转动惯量，15500t-m2。
二、水轮机运行情况分析红石电站的水轮发电机组于1983年投运，到目前为止，红石电站的水轮机仍是国内尺寸最大的轴流定浆式水轮机。
随着红石机组运行时间的增长，转轮老化、裂纹问题日益严重。
红石电站4台机组于1983年投入运行，由于受当时中国生产力水平的限制，从材料生产、电站设计、主机结构设计、机械制造、安装管理水平均据当今有较大的差距，加之水轮机水力振动较大，所以到2003年以后，水轮机转轮叶片疲劳破坏非常严重。
从2003年开始，除遇机组大修外，每年春秋检都要对转轮叶片进行探伤，每次都发现转轮叶片都有不同程度的裂纹，如下面的图片，而且每个叶片的裂纹不止一处。
2003年2号机春季小修时，发现并处理了5处裂纹，最严重的长120mm，深12mm；2003年2号机秋季小修时，发现并处理了6处裂纹，最严重的长160mm，深15mm；2004年2号机春季小修时，发现并处理了7处裂纹，最严重的长140mm，深20mm；1号、3号、4号机的情况与2号机类似，发现裂纹后，均已结合C级检修进行了处理。
长洲水电站灯泡贯流式水轮机转轮改造经验浅谈
最后 只好 在 机坑 内对 转轮 体 全面 解体 检 查 ，发 现接
转 轮型 号为 Ｇ ４ ０ Ｏ Ｚ Ｂ ４ Ａ，转 轮装 配包 括 叶片 、 转 轮 体 、 轮 体心 、 力器 缸 和叶 片传 动机 构 等 。转轮 转 接
名 义 直径 为 ７５ 缸动 式 结 构 ， ． ｍ， 轮毂 比为 ０３ ， 作 ．８ 工 油压 为 ６３ ａ ４片 桨 叶。 叶片 可根 据水 头 、 ．ＭＰ ， 负荷 通
机组 ， 总装 机容 量 为 ６ ０ ３ ＭＷ （５ ４ Ｍ ） １￣ ２ Ｗ 。长洲 水 利 枢纽工 程是 一 座 以发 电为主 ， 有航 运 、 溉等 综 合 兼 灌
利 用 的大型水 利枢 纽工 程 。 工程 河道分 为 内江 、 本 中 江和外 江 。 水利 枢纽 主要 建设 有 内江发 电厂房 （ 装机 ６台） 和外 江发 电厂房 （ 装机 ９台 ） 。
２ 基 本 参 数
１ 水 轮机 型号 ） ２ 水轮 机工 作水 头 ： ） 额 定水 头 最 大水 头 最 小水 头 ３ 额定 出力 ） ４ 额定流 量 ） ５ 额 定转 速 ） ９ ｍ ． ５ １ ．ｍ ６ ０ ２５ ． ｍ ４ ． ＭＷ ２９ ４ ５ ０６ ３ ０ ．ｍ ／ ｓ ７ ． ／ ｉ ５０ ｍ ｎ ｒ ２８ ｍｎ ２ ｄ ｉ Ｇ ４ ００ — 一５ Ｚ Ｂ ４ Ａ ＷＰ ７ ０
转 轮体 心材料 为 ３ Ｃ Ｍｏ ５ ｒ ，由 ｌ ２个 Ｍ ０ ４螺柱 ９ｘ 与 转轮 体 相 连接 ，并 配有 ４个 １０圆 柱销 传递 扭 ４
矩， 转轮 体 心 圆周 均 布着 ４个 孔 ， 内装 铜 轴套 与转 轮 体上 的 ４个 孔形 成 叶片轴 的内 、 支 撑 ， 外 转轮 体 中部
２１年 ３ ００ 月
浅谈水轮发电机组的检修与改造
浅谈水轮发电机组的检修与改造水轮发电机组是一种利用水流动能转化为机械能，再进一步转化为电能的装置。
由于长期运行和环境因素的影响，水轮发电机组在使用过程中可能会出现故障或性能下降的情况。
为了确保其正常运行和提高发电效率，需要进行定期的检修与改造。
对于水轮发电机组的检修，可以从以下几个方面进行操作。
首先需要对水轮发电机组的外部进行全面的清洁，将附着在机组表面上的杂物和污垢清除干净，保持机组外部的干净整洁。
同时还需要对机组的电气系统进行检查，检查发电机的电缆、接线盒和接线端子的连接情况，确保其没有松动或接触不良的现象。
还需要检查机组设备的密封情况，确保机组的密封性能良好，以防止水流泄漏或进入到设备内部。
还需要对水轮发电机组的水流、转速等性能进行测量和检查，以保证其运行性能和发电效率。
对于水轮发电机组的改造，可以从以下几个方面进行操作。
首先可以考虑更换或升级机组的关键部件，比如更换老化的轴承和密封件，提高机组的密封性能和运行稳定性。
同时还可以考虑改善机组的整体结构设计，使其更加紧凑和高效，减少能量损失和机械振动。
还可以考虑增加机组的自动化控制系统，提高机组的自动化程度和运行安全性。
还可以考虑引入新的技术和设备，如智能监控系统和能量回收装置，以提高机组的运行效率和环保性能。
水轮发电机组的检修与改造是确保其正常运行和提高发电效率的重要措施。
通过定期的检查和维护，可以及时发现和解决机组存在的问题，保证其正常运行。
通过改造和引入新技术，可以提高机组的性能和效率，使其更加符合现代发电要求。
水轮发电机组的检修与改造是保障其长期可靠运行和适应发展需求的重要手段，对于水能资源的有效开发和利用具有重要意义。
广西长洲水电站灯泡头贯流式水轮机转轮改造经验浅谈资料
广西长洲水电站灯泡贯流式水轮机转轮改造经验浅谈林贵祥周刚成赵占绪伍卫华（广西长洲水电开发有限责任公司、湖南友源监理公司广西梧州45300）摘要：长洲水电站1#机组实施A级检修，针对转轮存在问题，对水轮机转轮进行改造过程经验总结。
关键词：转轮状况分析检修改造总结一、工程概况长洲水利枢纽工程位于广西省梧州市上游12km的浔江干流上，电站安装15台灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量为630MW（15×42MW）。
长洲水利枢纽工程是一座以发电为主，兼有航运、灌溉等综合利用的大型水利枢纽工程。
本工程河道分为内江、中江和外江。
水利枢纽主要建设有内江发电厂房（装机6台）和外江发电厂房（装机9台）。
二、基本参数1、水轮机型号 GZ4B040A-WP-7502、水轮机工作水头额定水头 9.5m最大水头 16.0m最小水头 2.5m3、额定出力 42.94MW4、额定流量 500.6sm/35、额定转速 75.0min/r6、飞逸转速（非协联工况） 228min/r7、最大水头时的最大轴向推力正向推力 5935KN反向推力 6465KN8、允许吸出高度（轴中心线） -9.15m9、安装高程 -3.8m三、转轮结构简介（见图一）（图一）第 3 页共14 页转轮型号为GZ4B040A，转轮装配包括叶片、转轮体、转轮体芯、接力器缸和叶片传动机构等。
转轮直径为7.5m，缸动式结构，轮毂比为0.38，工作油压为6.3MPa，4片桨叶，叶片可根据水头、负荷通过调整至最佳位置，与导叶协联，以保证水轮机在高效率工况下运行。
转轮体材料为ZG20Mn，在叶片转角范围内呈球形，直径SΦ2850mm，球面外壁开有四个孔，内装铜轴套，为叶片系统的外部轴承，转轮体上设有放油阀和通气孔。
转轮体与主轴法兰用12个M140×4的双头螺栓把合，设有4个Φ170圆柱销传递扭矩。
转轮体芯材料为35CrMo，由12个M90×4螺柱与转轮体相连接，并配有4个Φ140圆柱销传递扭矩，转轮体芯圆周均布着4个孔，内装铜轴套与转轮体上的4个孔形成叶片轴的内、外支撑，转轮体中部设Φ230通孔，用于安装操作油管。
大型水轮机转轮叶片改型工艺研究
ｂ ａ ｅ ｙ ｐ ｖｎ ｌ ｉｇ ａ ｔｒｏ ｔ ｏ ｓｄ ｆｂ ａ ｅ ｔｃ ｎ ｅ ｈ ｎ ｅｓｒ ｎ ｔ ｆｂａ ｅ ａ ｄ ａ ｌｄ ｓ ｂ ａ ｉ ｇｗｅｄｎ ｔｗａｅ ｕ ｆ ｗ ｉ ｅｏ ｌｄ ．Ｉ ａ ｎ ａ ｃ ｔｅ ｇｈｏ ｌｄ ｎ — ｌ ｖ ｉ ｒ ｃ ｓ Ｗ ｈ ｎ ｔｅ ｒ ｎ ｒ ｏ ｙ ｒｕ ｉ ｔｒ ｉ ｅ ｉ ｏ ｒ ｓａｉｎ ｈ ｖ ｐ ｒ ｔｄ ｆｒ ｓ ｍｅ ｏｄ ｃａ ｋ ． ｅ ｈ ｕｎ ｅ ｆ ｈ ｄ ａ ｌｃ ｕ ｂ ｎ ｎ ｐ ｗｅ ｔｔｏ ａ ｅ ｏ ｅ ａｅ ｏ ｏ
Ｌ ｕ Ｙ ｌｎ ｉ ｕａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ａ ｅ ｎｒ ｄ ｃ ｓａｍｅｈ ｄ ｔ ｄｆ ｈ ｐ ｆｌｒ ｅ ｓｚ ｄ ｈ ｄ ａ ｌ ｕｂｉｅ ｓｒ ｃ ｈ ｓｐ ｐ ｒｉ ｔｏ ｕ ｅ ｔｏ ｏ ｍｏ ｉ ｓ ａ ｅｏ ｇ －ｉｅ ｙ ｒｕ ｉ ｔｒ ｎ ｙ ａ ｃ
ｃａｋ ｒ ｃ ｓ，ｂ ｔｔｅｄ ｓ ｄ ａ ｔｇ ｓｏ ｓｔ ａ ｈ ｈｃ ｎ ｓ ｆｔ ａ ｇ ｌ ｂ ｅｎ ｔｅ ｕ ｌｔ ｈ ｔｏ ｕ ｈ ｉａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆｉ ｉ ｈ ｔｔｅ ｔｉｋ ｅ ｓｏ ｎ ａ ｒ ｓａ ｏ ｑ ａ ｏｔａ ｆ ｔ ｉ ｒ ｕ ｒ ｉ ｒ
摘 要 介绍了大型水轮 机叶片出水边 用铺焊 的方法改 变叶 片形 状 、 增强叶 片强度 ， 避免裂 纹 的产生 。水轮机的转轮在电站运行一段时间后 ， 出水边与上冠 、 下环焊缝处 容易产生疲 劳裂纹 。
通常采用焊接三角筋 的方法来补救裂纹 的产生 。此方 法 的缺 点是三 角筋的厚度 与叶 片的出水边 向家 坝 电站 位 于我 国 的四 川 省金 沙 江 流 域 ，
侧出 水边 附 近 区 域 需 要 加 厚 ， 时将 原 来 的 “ 同 刀 刃形 ” 出水边 改 变成 “ 方形 ” 出水 边 。分 析 转轮 叶
水电站水轮机转轮的增效扩容改造技术
水电站水轮机转轮的增效扩容改造技术摘要：转轮是水轮机中主要的机械部分，其转轴与水轮机轴系是在一个高速旋转着的圆周上转动的。
转轮是水轮机中体积最大、重量最重、安装位置最难把握的部件，其质量和数量在一定程度上决定了水轮机的整体性能。
它所承受的载荷种类繁多且变化迅速，其运行参数直接影响水轮机转轴的受力情况和运行状态，同时转轮自身也在不断地发生着改变。
为了满足水电开发所需转轮的增容需求并提高水轮机的运行效率，有必要对转轮进行一定幅度的增效扩容改造。
关键词：水电站；水轮机转轮；增效扩容引言为了改善水轮机转轮自身安全运行性能，提高水轮机转轮运行效率并满足工程建设对机组安全性要求，对转轮进行增效扩容改造。
通过对水电站水轮机转轮进行改造提高其运行效率及安全性能，降低机组负荷及出力损失，从而提高发电效益。
一、影响转轮性能的主要因素（一）转轮结构的改变在水轮机改造过程中，应将原来的转轮结构更改为内胆+转轮+主叶端面式。
所谓内胆+转轮+主叶端面式结构就是通过将原水轮机转轮结构改为内胆+转轮+主叶端面式结构可以有效提高水轮机机组运行效率，提高机组设备安全运行稳定性。
内胆即水轮机主叶+端面式结构，也就是主叶端面式结构，这种结构有利于提高发电效率、降低机组噪音、改善机组运行条件。
主叶+主叶端面式结构由于采用了新型优质密封材料，保证了机组在各种工况下都能得到良好运转。
但这种结构易造成轴承磨损，因此，需根据机组设计要求选择合适的轴承形式。
目前已有部分大型水电站采用“无轴双轴承”或“非结构密封环”形式。
（二）叶片间隙、转轴和转轮的摩擦副变化在一般水轮机中，叶片与转轴间的间隙可以通过调整叶轮转速来实现，通常情况下调节转速都是由调节叶片间隙得到的，在某些特殊条件下甚至可以通过增加摩擦副来改变叶轮间隙。
但无论是哪种形式的调整，都必须保证摩擦副之间不产生相互的接触、摩擦以及对转轴的径向推力作用。
叶片与转轴之间存在着较大程度的摩擦，如设计要求上存在着足够范围内的径向推力系数（即水力轴荷分布）和径向间隙（不小于0.01 mm)，因此，在一些特殊条件下转轮与叶轮之间会产生过大扭矩作用，会对转轴产生较大冲击荷载。
浅谈水轮发电机组的检修与改造
浅谈水轮发电机组的检修与改造水轮发电机组是利用水能转化为机械能，再经由电机转化为电能的设备。
它具有能源利用效率高、环境污染小、可再生能源等优点，广泛应用于水电站、水电站等场所。
在长时间运行过程中，水轮发电机组会出现各种故障和问题，影响正常运行。
对水轮发电机组进行定期检修和改造显得尤为重要。
水轮发电机组的检修是保障设备正常运行的关键。
检修包括例行检修和定期大修两部分。
例行检修主要包括对设备运行时的各项指标进行监测和维护，保证设备的正常运行。
定期大修则是对设备进行全面的检测、维修和更换，从而保证设备的良好状态和长期稳定运行。
在检修过程中，需要重点检查水轮发电机组的各个部分，包括水轮、发电机、电气设备等。
对于水轮部分，需要检查水轮轴、叶轮、导叶等是否存在磨损、裂纹或变形等问题，并及时进行修复或更换。
对于发电机部分，需要检查绝缘状况、换热器和冷却系统等，并进行清洗和维护。
对于电气设备部分，需要检查接线是否正常、电机轴承是否磨损等，并及时进行维修或更换。
水轮发电机组的改造是提升设备性能的重要手段。
改造可以包括技术改造和设备更新两个方面。
技术改造主要是通过优化工艺和管理方式，提高水轮发电机组的效率和性能。
设备更新则是通过更换现有设备或增加新设备，提升整个发电系统的能力和可靠性。
在技术改造方面，可以采用先进的监测和控制系统，提高设备的自动化程度和可靠性。
可以通过优化水轮轴的设计和制造工艺，减少轴的磨损和故障，提高水轮发电机组的运行效率。
还可以改进传动系统和调速装置，使水轮发电机组在不同负载条件下运行更加稳定和可靠。
在设备更新方面，可以更换老化和损坏的部件和设备，引进国内外先进的水轮发电机组。
可以增加辅助设备和备用设备，提高整个发电系统的可靠性和备用能力。
还可以引进新技术和材料，提高水轮发电机组的功率和效率。
水轮发电机组的检修和改造对保障设备的正常运行和提升设备性能至关重要。
通过定期检修和优化改造，可以延长设备的使用寿命，提高设备的能源利用效率，同时还可以减少设备故障和损坏，降低维修和运维成本。
水轮发电机组技术改造与运行方式探讨
水轮发电机组技术改造与运行方式探讨水轮发电机组为水电站一项重要设施，确保水轮发电机组健康、持续运行对水电站综合效益产生了至关重要的影响。
近年来，我国各地区一些小型水电站在改造水轮发电机的过程中不断探索总结了一些科学有效的方式策略。
本文结合实践经验进行了总结分析，探讨了运行改造过程中应注意的问题。
对提升水轮发电机组整体运行水平，创设显著的经济效益与社会效益，实现可持续的全面发展，有重要的实践意义。
标签：水轮发电机组；技术改造；运行方式1 前言水电站技术更新改造阶段中最为重要的环节在于水轮发电机组技术改造。
较多水电站转轮要更换之外，水轮机良好运行、超出力运行状况较多。
而发电机存在明显的蜡老化现象，无法符合水机超出力运行需要。
这是由于早期生产研发的水轮发电机受到设计手段、应用材料、生产工艺的限定，导致出装缺陷，历经多年服务，令线圈出现松动，并出现了明显的铁损现象。
而该类发电机具有较大的技术改造潜能，为此制定科学有效的更新改造策略尤为重要。
2 水轮发电机组技术改造重要性与具体原则随着现代化技术手段的快速更新为水电站技术创新改造提供了条件，针对一些老水电站进行整体改造可实现少量投资、大量收益的目标，同时施工建设周期较短，且投资回报更加快速。
我们知道，以往小规模水电站在机组选型阶段中通常仅依照当时规定的一系列型谱进行水轮机类型与标准直径的比选，这样将导致机组运行具体参数同设计标准无法全面匹配，令机组始终无法到达额定出力的标准或是与最优工况运行出现了一定偏差。
根据调查分析，一些小規模水电站设计工况同最优标准相去甚远，导致水资源不良浪费，一些电站在经历了长久的运行后，设备出现了严重的老化现象，导致出力降低。
一些由于选择应用设施质量水平不佳、存在严重缺陷，安全可靠性不足、管理水平有限，致使机组长久的带病工作，进而加剧了损坏，这恰恰是小型水电站的通病问题，而该类因素则成为改造更新的首要任务。
而技改最终的成功应由实际入手，依照原有项目状况，做好经济性论证，引入现代化技术，新型工艺设施，合理选择设备制造厂家，以确保设备先进性与安全性。
水轮机更新改造范文
水轮机更新改造范文随着科技的不断发展，水轮机作为一种传统的发电设备，在能源领域仍然具有重要的地位。
然而，随着时间的推移和技术的不断进步，水轮机也需要进行更新改造，以提高其效率和可靠性。
本文将从改进水轮机的设计、提高发电效率和减少水力损失等方面进行讨论。
首先，改进水轮机的设计是提高其性能的关键。
传统的水轮机设计通常采用固定的叶片形状和尺寸，无法适应不同的水流条件。
因此，可以采用可调节叶片的设计，以根据不同的水流条件调整叶片的角度和形状，以提高水轮机的效率。
此外，还可以采用流量均匀分布的设计，以确保水流均匀地通过水轮机各个部分，减少能量损失。
其次，提高水轮机的发电效率也是更新改造的重点。
传统的水轮机在转动过程中存在一定的能量损失，主要是由于水流的摩擦阻力和旋涡损失导致的。
因此，可以采用涡轮叶片的优化设计，减少涡旋的产生，以提高水轮机的效率。
此外，还可以采用高效的发电设备，如永磁发电机等，以提高发电效率。
减少水力损失也是水轮机更新改造的一项重要任务。
水力损失主要是由于水流在水轮机内部的摩擦和阻力导致的。
因此，可以采用降低水流摩擦和阻力的措施，如采用光滑的内表面、减少水轮机内部冲击和涡旋等。
此外，还可以采用流场优化技术，通过数值模拟和实验研究，优化水流在水轮机内部的流动方式，减少能量损失。
除了以上的技术改进之外，水轮机的更新改造还需要考虑到环境保护的因素。
传统的水轮机通常需要大规模的水利工程建设，对河流和水生态环境造成一定的影响。
因此，可以采用小型水轮机或潜水水轮机等，减少水利工程建设的规模和对环境的影响。
此外，还应加强水轮机的监控和维护工作，确保其稳定运行和长期可靠发电。
总之，水轮机作为一种传统的发电设备，在面对科技的挑战时需要不断进行更新改造。
改进水轮机的设计、提高发电效率和减少水力损失等方面是更新改造的重点。
通过采用可调节叶片的设计、涡轮叶片优化、减少摩擦和阻力等措施，可以提高水轮机的效率和可靠性，同时也需要考虑到环境保护的因素。
广西长洲水电站灯泡头贯流式水轮机转轮改造经验浅谈
广西长洲水电站灯泡贯流式水轮机转轮改造经验浅谈林贵祥周刚成赵占绪伍卫华（广西长洲水电开发有限责任公司、湖南友源监理公司广西梧州45300）摘要：长洲水电站1#机组实施A级检修，针对转轮存在问题，对水轮机转轮进行改造过程经验总结。
关键词：转轮状况分析检修改造总结一、工程概况长洲水利枢纽工程位于广西省梧州市上游12km的浔江干流上，电站安装15台灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量为630MW（15×42MW）。
长洲水利枢纽工程是一座以发电为主，兼有航运、灌溉等综合利用的大型水利枢纽工程。
本工程河道分为内江、中江和外江。
水利枢纽主要建设有内江发电厂房（装机6台）和外江发电厂房（装机9台）。
二、基本参数1、水轮机型号 GZ4B040A-WP-7502、水轮机工作水头额定水头 9.5m最大水头 16.0m最小水头 2.5m3、额定出力 42.94MW4、额定流量 500.6sm/35、额定转速 75.0min/r6、飞逸转速（非协联工况） 228min/r7、最大水头时的最大轴向推力正向推力 5935KN反向推力 6465KN8、允许吸出高度（轴中心线） -9.15m9、安装高程 -3.8m三、转轮结构简介（见图一）（图一）第 3 页共14 页转轮型号为GZ4B040A，转轮装配包括叶片、转轮体、转轮体芯、接力器缸和叶片传动机构等。
转轮直径为7.5m，缸动式结构，轮毂比为0.38，工作油压为6.3MPa，4片桨叶，叶片可根据水头、负荷通过调整至最佳位置，与导叶协联，以保证水轮机在高效率工况下运行。
转轮体材料为ZG20Mn，在叶片转角范围内呈球形，直径SΦ2850mm，球面外壁开有四个孔，内装铜轴套，为叶片系统的外部轴承，转轮体上设有放油阀和通气孔。
转轮体与主轴法兰用12个M140×4的双头螺栓把合，设有4个Φ170圆柱销传递扭矩。
转轮体芯材料为35CrMo，由12个M90×4螺柱与转轮体相连接，并配有4个Φ140圆柱销传递扭矩，转轮体芯圆周均布着4个孔，内装铜轴套与转轮体上的4个孔形成叶片轴的内、外支撑，转轮体中部设Φ230通孔，用于安装操作油管。
试述水轮发电机组的技术改造与检修
试述水轮发电机组的技术改造与检修李家峡水电站位于青海省尖扎县与化隆县交界的李家峡峡谷中段，是黄河上游规划建设的第三座大型梯级电站。
电站安装了4台混流式水轮发电机组，单机容量40万kW，总装机160万kW，年均发电量59亿kW·h，是中国首次采用双排机布置的水电站，也是世界上最大的双排机水电站。
和国内各大中型水电站一样，都存在诸如主要性能参数与实际运行参数不符等多方面的不足，因此必须认真总结，根据实际情况，优化设计，进行技术改造。
一、水轮发电机组的技术改造为提高机组效率和安全可靠性，延长设备使用寿命，采用新技术、新工艺，对运行多年的水轮发电机组进行的技术改造。
调速器换型和励磁装置改造等，选择性能先进、稳定性好的徽机型控制设备。
20世纪90年代以前，机组技术改造只针对单个设备进行，现在已发展为以水轮发电机组作为一个单元，进行技术改造，不仅对主设备，而且还改造机组的附属设备、自动化元件等，统筹安排。
使改造后的机组更加安全稳定可靠，自动化程度高，逐渐满足少人职守，向电站“无人值班”的要求迈进。
经过多年的运行，电站已积累了丰富的运行检修方面的宝贵资料，但由于多方面的原因，许多图纸（设计及设备）残缺不齐，甚至机组上的标牌都已丢失，因此，技术改造前原始资料（包括水文、工程设计、设备及机组运行检修记录等）的收集、分析总结十分重要，这是做好技术改造工作的前提，因此，必须认真总结，摸清问题所在。
早期建成的水电站，机组运行中主要存在以下问题：1.水轮机性能落后，技术陈旧，制造质量差。
有些小型水电站的水轮机加工质量差，缺陷多，久修不愈，长期带病运行，出力不足，安全可靠性差；2.多泥沙河流上的水轮机磨蚀破坏严重，有的甚至难以正常开、停机；3.有些水轮发电机运行年代长，定子、转子的绝缘已严重老化，容易引发接地故障，威胁机组安全运行。
由于制造或安装质量较差，水轮发电机的推力轴承可靠性低，常导致烧瓦事故；4.水轮机与电气设备不配套。
关于冲击式水轮机转轮修复工艺技术的探讨
关于冲击式水轮机转轮修复工艺技术的探讨摘要：如今，冲击式水轮机遍布世界各处，然而随着转轮使用时间的延长，转轮因各种原因导致各个部位出现不同程度的磨损破坏，直接影响转轮的出力与电站运行的稳定性，处理不当则很容易造成巨大的经济、人生安全损失。
但由于新转轮制作费用高昂而且周期较长，为了更好地平衡高昂的设计、制造费用与电站实际使用的需求，降低经济损失，维修转轮始终是电站首推的方案。
然而冲击式转轮的工况十分恶劣，迫使工厂在维修时必须严格控制每一工序，严控转轮的质量，因此厂家在维修转轮时，制定快捷、可靠，的冲击式转轮维修工艺具有重大的意义。
关键词：冲击式转轮；损坏原因；修复工艺当今时代，冲击式转轮发电站在发电设施中占着很大一部分，其中冲击式转轮的工作环境最为恶劣，转轮在高压、重复、潮湿的环境下长期高速旋转，导致水斗出现各种程度的破坏，甚至断斗，发生各种危险事故。
在转轮破坏的各种情况中，水斗各种磨损最为常见而且无法避免，唯一便捷、可靠、经济的方法就是加强对转轮进行维护，定期对水斗进修维修。
在冲击式转轮的维修过程中，最容易产生的质量问题有二，其一是维修后型线不合理，导致重新使用时极其容易产生磨损或导致机组工作不稳定，维修没有达到预计的经济使用效益，失去维修意义。
其二是水斗维修后产生潜在应力、或有残留裂纹，导致转轮不胜高强度的工作负荷，产生断斗危险。
断斗在高速飞出时容易拍打在喷嘴或其他危险部件上，造成二次破坏，而且机组会瞬时失去平衡，严重则会直接报废转轮、破坏发电机组，造成巨大的经济、人生安全事故。
因维修产生应力，导致运行时发生断斗的损失在国内已有多例，因此冲击式转轮维修必须严格控制水斗的残留应力、对转轮的各个部位必须进行严格的无损探伤检测，排查各种缺陷裂纹。
为了确保维修质量，在此我们对冲击式转轮的磨损破坏维修工艺作一简单介绍探讨。
冲击式转轮的磨损维护按型线构造是否与原来型线是否一致，分为水斗型线重建和水斗型线改造两种。
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浅谈水轮机转轮改型技术
作者：盖丙全
来源：《城市建设理论研究》2013年第03期
摘要：我国80年代以前建设的一大批电站，由于机电设备落后，技术老化，机组设计水平低，制造工艺差，技术参数低。
以及部件老化机组出力受阻和自然条件的变化，已不能充分利用已开发的水力资源，从而造成水力资源的再度浪费。
再加上电网调峰的迫切需要。
如何提高已开发的水力资源的经济效益和社会效益成为许多老水电厂面临的重大课题。
因此，水电站水轮机转轮的改型是一项投入少产出多效益显著的项目，是提高水电站运行可靠性和经济性的最主要方向，已成为许多国家解决能源短缺问题的手段之一。
关键词：水轮机；轮转；改型技术
中图分类号：TQ639.3文献标识码：A
众所周知，水轮机转轮水电站的核心设备。
水轮机的水力性能、振动与空化主要取决于转轮性能，转轮性能的优劣对合理开发利用水能、保证电网可靠性方面有着巨大影响。
因此，对老的水轮机转轮的更新改造势在必行。
通过对水轮机转轮的改型，可提高机组效率，增加电站容量，改善机组运行的安全稳定性。
建国以来，我国水电建设取得了巨大成就，据统计我国常规水电装机容量已达到7700×104ｋＷ，其中，中小型水电站4．5×104余座，拥有机组7×104余台，总装机容量达2020×104ｋＷ，有近一半为50～60年代制造的设备。
由于当时条件限制，这些电站的水轮机多数是应用前苏联40～50年代的技术，制造技术落后，效率较低，过流能力差，总的能量指标偏低。
加上大部分国产机组生产于特殊年代，不按电厂各种条件而硬性套用定型图纸，或仅按模型试验的特定角度硬性规定设计，致使原来水力效率不高的转轮又偏离了高效率区。
还有性能指标较低，如高效区狭小、振动区范围大、空化性能差等，对机组的安全稳定运行产生了严重的影响，很大程度上降低了电站设备的运行管理水平和效益。
从我国水电事业的发展现状来看，大批水电站存在的主要问题及产生的严重后果主要是长期以来水轮机转轮的设计制造与使用条件相脱节，主要表现在下面几个方面：
（１）水轮机转轮效率低。
水轮机效率是水轮机性能的重要指标，据统计从50年代至今，水轮机效率每10年提高一个百分点，我国有一大批机组水轮机转轮系国内50、60年代产品，与90年代国内外先进转轮相比，差距很大，真机效率约低2％～5％以上。
造成可利用能源的巨大浪费。
（２）水轮机与水轮发电机选型不合理。
“六五”以前安装的水轮发电机组，由于设计条件限制，有些电站选择水轮机与发电机偏于保守，使水能不能充分利用，有些电站选择水轮机与发电机容量匹配不当，从而大大限制了机组出力。
（３）水轮机运行可靠性差。
水轮机受当时设计、制造水平限制，水轮机抗空化、抗磨损、抗振动性能差，经几十年运行，一些机组空化、磨损、振动严重，运行条件恶劣、事故隐患不断增加。
严重影响水轮机的可靠运行。
（４）自然条件的变化。
近年来随着经济的发展，有些电站的上游大力发展耗水量较大的农业企业，工农业用水量突飞猛进。
另外，随着人们生活质量的提高，生活用水、环境用水、生态用水等过去设计电站时忽略的部分消耗也一天比一天增多。
这样部分水轮发电机组经几十年投运，上、下游水位已发生较大变化，原有转轮运行已大大偏离设计工况，甚至无法正常运行。
综上所述，８０年代以前建设的一大批电站，由于机电设备落后，技术老化，机组设计水平低，制造工艺差，技术参数低。
以及部件老化机组出力受阻和自然条件的变化，已不能充分利用已开发的水力资源，从而造成水力资源的再度浪费。
再加上电网调峰的迫切需要。
如何提高已开发的水力资源的经济效益和社会效益成为许多老水电厂面临的重大课题。
从技术上来说，近年来计算机与计算技术、流体机械三维流动分析与设计理论、通讯与传感器技术、现代控制理论和机械加工技术等都已取得了很大的进步。
使得现代转轮的设计、测试和制造方面都取得了长足的进步。
这些新的技术主要表现在：
（１）数值模拟技术。
五六十年代，混流式转轮的设计基础是本世纪初罗伦兹提出的通流理论，即假定转轮中的叶片数无穷多，无限薄，这样将三维流动简化成轴对称流动。
从80年代以后，随着计算机技术和计算流体动力学的迅速发展，水力机械过流部件的三维流动分析、三维设计和优化算法都有了长足的发展，已成为过流部件水力设计与流动分析的重要工具。
目前，仅在水轮机研究领域就有清华、哈电和东方厂等国内近十家单位引进了先进的ＣＦＤ分析软件。
如哈电，利用ＣＦＤ分析软件进行模型转轮开发，完成了三峡右岸转轮的转化设计，对丰满、新安江、丹江口、东江、乌溪江等一批老电站改造项目进行数值模拟和优化，完成了洛溪渡、水布垭、小湾、龙滩、公伯峡等电站水轮机的水力设计。
东方厂利用ＣＦＤ技术开发出福堂电站用Ｄ307模型转轮，其最高效率为94．43％。
空化性能也很高，其空化系数δ＝0．047，飞逸转速特性最大为106．4ｒ/ｍｉｎ，最大压力脉动混频双振幅值为5．5％。
另外，西安理工大学从80年代后期开始进行水轮机通流部件的反问题研究，先后提出并建立了基于Ｓ1流面反问题计算的准三维设计模型和方法、基于Ｓ2流面反问题计算的准三维设计模型和方法、基于混合谱方法的全三维有旋流动的反问题计算模型和方法。
近年来，在三维粘性流设计模型的基础上，又实现了设计方案的计算机自寻优，达到了根据厂站的实际水力参数进行“量体载衣”式的设计，取得了水力机械转轮设计方法的重大突破。
到目前为止，用该模型已先后为有关电站、多家水轮机厂和有关研究单位的几十台水轮机转轮进行了改型设计，全部达到了用户提出的改造目标。
这种针对某一电站进行专门设计与制造的水轮机选型方法，可以保证让每一个电站都可以选出适合自己电站条件的最优水轮机型式，从而达到最佳运行效果，取得最大经济效益。
通过采用先进的计算机数值模拟技术对水轮机转轮进行增容改造，具有低投入、高产出、见效快的
特点。
在改善运行性能的同时减少了运行及维修费用、减少了机组的停机时间，使电厂费用降低并尽快受益。
（２）模型测试技术。
当前流体机械测试技术发展迅速，诸如压力测量技术、流量测量技术和粒子图像测速技术有较大的提升，多媒体技术和计算机网络技术进一步应用到流体机械测试系统中。
总之，以计算机为核心的自动测试系统已成为现代测试系统的一个特点和通用形式。
国内的哈电、东方、双富等厂家和清华、河海、水科院等科研院校都建设或对原水轮机模型试验台的电气、测试系统进行了全面的改造。
其综合测试精度、运行稳定性和重复精度大大提高。
目前，全国已有５座通过部级鉴定的现代化试验台，其效率综合试验误差在±0．25％～±0．3％，为水轮机模型试验和电站改造验证研究提供了良好的条件。
如哈电研制成功了转轮内部流态观察成像系统，可通过光纤内窥镜和摄像头采集转轮进口处的脱流、叶道涡、空化和出口处的空化、涡带的信息，验证ＣＦＤ的分析结果。
也可通过观察转轮在各工况的流态，为改型设计提供依据。
（３）刚强度计算技术。
水轮机转轮不仅要有好的水力性能，还应具备高的刚强度性能，这样才能保证机组高效安全地运行。
因此对转轮的刚强度计算以及计算的准确性尤为重要。
传统的设计方法采用简单的材料力学理论将叶片作为一悬臂梁在全水头均压下计算根部应力，计算结果与实际有较大出入，或通过模型试验和电站实测来为设计者提供参考。
而且还无法计算叶片的静位移和固有频率。
近年来随着有限元的发展，机械构件的刚强度计算技术有了很大的提高。
用计算机模拟技术代替模型试验和电站实测以成为可能。
目前以ＡＮＳＹＳ和ＩＤＥＡＳ为代表的一大批大型有限元结构分析计算软件在转轮刚强度计算中得到了广泛的应用，实现了水力与强度的交互式设计，计算结果更为准确，叶片应力状况也更趋合理。
同时采用有限元边界元法相结合来计算过流部件的流固耦合振动，由于考虑了结构在流体中振动的附连水质量，可用计算来估算结构在水中的固有频率，这种方法可在改造项目中对机组的稳定性进行预测。