轴伸式水轮机

轴伸式水轮机（英语：S-type hydroturbine），这种水轮机又有轴伸贯流式、S型卡布兰式、半卡布兰式等等的别称，为一种常用于低水头川流式水力发电的水轮机类型，该类型的水轮机是衍伸自卡布兰式水轮机，属于贯流式水轮机与卡布兰式水轮机的结合版。

台湾台电高屏发电厂竹门机组中的轴伸式水轮机，图中绿色部分即为S型钢管之外观，灰色部分即为发电机

介绍

轴伸式水轮机为一种适用于设点环境在大型平原、丘陵、沿海等拥有低水头高度、大流量水力资源的水轮机类型，这种水轮机使用在上述环境中的经济效益较高。轴伸式水轮机的断面流量高，有效范围广，比起一般的竖轴卡布兰式水轮机，它的出力效能更高，厂房开挖范围小，发电厂兴建投资费用较少等等的优点。并且，轴伸式水轮机与一般同用于低水头环境的灯泡式水轮机相比，轴伸式水轮机的发电机安装于水轮机流道的外部这使得该行水轮机解决了贯流灯泡式水轮机将发电机安装于灯泡内使得维修与安装困难的问题。轴伸式水轮机还具有结构简单、造价低廉以及运作可靠等优势。

一般来说，轴伸式水轮机适合的水头高度介于3.5米到25米之间，装置容量介于50KW至15MW之间，动轮的直径约在0.4至5μm之间。

结构

轴伸式水轮机通常都是卧躺式布置的，也就是横轴的设计，但也有部分的轴伸式水轮机会以倾斜的方式发电机在上，水轮机在下安装。该类型的水轮机并没有水轮蜗壳与固定导叶的设计，而是水通过压力钢管与主阀后，水会进入到一条S型的钢管中，水轮机的动轮便安装在S型钢管导叶的后方，透过水流带动动轮旋转，再带动从S型弯管穿出的轴承与轴承上发电机的定子，发电机中，定子与转子相互以切线做工产生电磁感应进而发电。发电后的尾水会透过尾水管（吸出管）排放至放水路中而尾水管的设计可以根据其安装地点的需要，设计为水通过一道弯管即排出或是经过两道弯管后再排出。

轴伸式水轮机整体的结构组成共可细分包括主轴、动轮、S型管、尾水管、动轮室、泄水锥、活动导叶、导水室、导水室内壁、主轴护壁、联接导管、轴承、联轴器、引水弯管、主阀/旁通阀、支柱和连结组件组成。

案例

台湾

• 台电高屏发电厂竹门机组 - 台湾首次采用此类型水轮机的水力发电厂。

参见

• 卡布兰式水轮机
• 水轮发电机
• 水轮机
• 贯流式水轮机