3.3　水斗式水轮机与混流式水轮机

在20世纪80年代以前，受设计、制造、材料水平限制，我国高水头混流式水轮机运行并不成功。在此情况下，水斗式水轮机得到了非常普遍的运用。20世纪80年代末，随着鲁布革机组的成功运行以及90年代后合资厂水轮机技术的引进，我国近年在高水头混流式机组的设计、制造水平上取得了很大的进步。

在国内已运行或订货的电站中，最大运行水头已接近或超过500m。由于采用了长、短叶片转轮、大轴颈导叶、高刚度顶盖等一系列成熟、先进的技术，高水头混流式水轮机不但抗磨蚀性能有了较大提高，而且运行稳定性很好。涪陵水电建筑勘测设计院在1992年设计的石板水电站，就采用了哈尔滨电机厂引进技术生产的长短叶片水轮机转轮，是国内最早采用这一新技术的中型水电站。该电站自1996年运行以来，取得了很好的运行效果。

在过去，长短叶片转轮的制造主要受转轮直径限制。20世纪90年代末，哈尔滨电机厂曾采用当时国内多项新技术、新工艺，成功制造了转速1000r/min，直径1.2m的贵州大七孔电站水轮机。近年来，一些厂家通过消化国外先进技术，已经能够加工制造直径0.7～1.0m的长短叶片转轮，这也为在中小型高水头电站使用混流式水轮机创造了有利条件。

尽管混流式水轮机与水斗式水轮机比较，具有机组造价低、效率高，水头利用充分的特点，但是否在中小型高水头电站中使用，还应考虑以下几方面的问题：

（1）混流式水轮机单位流量较大，单位转速高，当机组容量较小时，选型时常出现转速超出范围而需加大转轮直径，降低转速。但这样会增加机组造价，同时使部分负荷运行时的效率和稳定性较差。由于机组转速很高，通常达到1000r/min，甚至1500r/min，使机组的加工制造难度加大，运行中出现问题的可能性相对较大。

（2）在高水头电站，混流式水轮机Hs值一般为负值，机组安装高程低，土建开挖量较大，对一些地处深山峡谷，存在高边坡开挖和高尾水位的电站，土建投资较大。

（3）中小型高水头电站，一般均是引水式电站，由于中小型机组的GD 2均较小，因此，冲击式水轮机调节保证容易满足。而混流式水轮机一般很难满足要求。如通过增设调压井、调压阀，扩大洞（管）径，加大GD 2的方法解决，则增加的工程投资可能超过在机组造价上节省的投资。