5.3.1  水轮机技术改造应符合下列要求：

     1  应选用能量指标先进、空化特性优良、运行稳定性好的水轮机转轮型号；

     2  选定水轮机主要参数时，应使水轮机处于稳定、高效区运行，并应复核吸出高度；水轮机空蚀应符合现行国家标准《水轮机、蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定》GB／T 15469.2的有关规定，多泥沙河流上的小型水电站，水轮机宜在无空化条件下运行；

     3  应使水轮机适应水头和流量的变化，并应改善运行工况，同时应提高运行稳定性和效率；

     4  多泥沙河流的小型水电站，水轮机采用增容改造方案或原水轮机存在严重的泥沙磨损时，应对水轮机泥沙磨损进行评估分析，并应合理选择技术改造参数，同时应采取抗磨蚀措施。

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5.3.1  水轮机技术改造的要求，就是在技术改造工程实施过程中，正确贯彻先进性、合理性、经济性和特殊性的四性原则。先进性就是要择优选用性能先进、技术成熟的高效转轮，选型设计时应向研制单位和制造厂尽可能多收集各种型号转轮(一般不少于3个)进行比较优选；合理性就是要紧密结合和妥善处理本电站的不可变更或不宜变更的制约条件；经济性就是要尽力增加年发电量，提高小型水电站的经济效益；特殊性就是针对运行于多泥沙等特殊水质条件下的水轮机，既要改善其运行工况，又应采取抗泥沙磨蚀的综合治理措施，延长安全运行时间和大修周期及使用寿命。只有综合考虑才能较好地达到先进性、合理性和经济性。

5.3.2  水轮机技术改造宜通过将原转轮更换为性能优异的新转轮的方式进行，必要时可改进通流部件型线与结构。水轮机技术改造可采用下列方式：

     1  水头、来水量与原设计条件变化不大，而水轮机设备陈旧、性能落后的小型水电站，应提高水轮机运行效率和增加功率；

     2  水头、来水量比原设计条件增大的小型水电站，应提高额定水头、增加额定功率；

     3  水头、来水量比原设计条件减少的小型水电站，应降低额定水头、减少额定功率；

     4  多泥沙小型水电站，应根据过机含沙量的大小和泥沙特性，适当降低水轮机转速，降低过机流速，改进水力和结构设计，并应采用抗磨蚀材料和保护涂层，同时应延长大修周期和使用寿命；

     5  机组存在严重安全隐患或损坏程度达到报废条件的小型水电站，应进行报废更新。

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5.3.2  水轮机技术改造应根据各小型水电站的具体条件，因地制宜，采取下列不同的改造方式：      
1  对于水头、来水量与原设计变化不大的小型水电站，应采用该水头段导叶相对高度b0相同或相近的新型转轮，提高水轮机运行效率，增加年发电量。如青海省格尔木市大干沟水电站，装机容量2×10000kW，空蚀严重。原水轮机型号为HLA153-LJ-140，新型号为HLA340-LJ-140。改造前，2台机最大只能发17800kW，改造后，2台机同时运行实际可达20300kW，比合同要求多300kW，受到用户好评。      
2  对于水头、来水量比原设计增大了的小型水电站，应根据水头、来水量增大的具体条件，提高额定水头，加大额定功率，选用合适的新型转轮，或设计改型新转轮，使水轮机在较高效率区运行，从而既加大了单机容量，又提高了运行效率，能较大幅度地增加年发电量。例如，广东省乐昌市张滩水电站，装机容量6010kW(3×1670＋8×125)，大坝先后加高2.2m，采用水力自控翻板闸门提高运行水头，建成日调节库容141万m3，增加了调峰电量，年增加发电量286万kW·h。      
3  对于水头、来水量比原设计减小(也有只减小水头或只减少来水量的情况)了的小型水电站，可根据水电站的实际运行水头和来水量，降低额定水头或减少额定功率，选用合适的新型转轮或设计改型新转轮，将水轮机调整到较优工况区运行，从而提高水轮机的运行效率，增加年发电量。例如，山西省灵邱县北泉水电站，装机容量2×1250kW，水轮机设计水头42m，额定流量3.62m3／s，枯水期(10月至次年5月)来水量少，平均流量仅2. 3m3／s，一台机也只能带400kW～600kW。根据实际流量决定减容改造，专为枯水期配置了一个不锈钢新转轮(原型号为HL702-WJ-71，新型号为HLA553-WJ-71，叶片为二次模压工艺)，额定功率700kW，电站装机容量由2500kW降为1950kW，由于大幅度提高了水轮机的效率(比原型号水轮机增加13.7％)，充分利用了枯水期宝贵的水能资源，水电站年发电量比减容前平均多发340万kW·h，效益十分明显。      
4  对于多泥沙河流小型水电站，应根据水轮机过机含沙量，泥沙中值粒径d50及泥沙矿物成分和颗粒形状等条件，选用单位转速n11相接近、单位流量Q11略减少，模型空化系数σm适当降低，效率较高的转轮；并合理加大导叶分布圆直径D0，调整导叶型线，降低和匀化导叶区流速；同时采取其他抗磨蚀措施，延长大修周期和设备运行寿命，最终达到更新改造或增容改造的目的。例如，新疆疏附县吾库萨克水电站，设计装机容量3×800kW，实际装机2×800kW。经多年运行与综合计算，该站装机容量以3000kW为宜，故决定新增一台1000kW机组，并对2台800kW机组分别增容至1000kW。原水轮机型号为ZD661-LH-120。H＝14.5m，Q＝7.76m3／s，n＝428. 6r／min，新型号为 ZDJP502-LH-120。由于水中泥沙含量大，水轮机过流部件磨损严重，故改造后水轮机除采用不锈钢叶片外，结构上还采取了许多改进措施(如转轮室和顶盖、底环、护板均为可拆卸结构，主轴密封为无接触密封结构，水导轴承为分块抛物线免刮轴瓦等新技术、新工艺)，增容抗磨效果明显，得到用户肯定。      5  对安全隐患严重的水轮机，应局部或全部报废更新，确保机组安全运行。例如，浙江省嵊州市南山水库一级电站，建于1966年，限于当时的条件以及经过40多年的运行，水轮机转轮经多次焊补后叶片偏差较大，效率低下，实测最高效率只有82％，振动严重超标，导叶漏水大，空蚀、锈蚀、磨损严重，经检测已不能安全运行。水电站改造除保留蜗壳与尾水管外，对其余部件进行报废更新。

5.3.3  电站增容改造设计应对机组和输水系统的调节保证参数进行校核计算。

5.3.4  推力轴承技术改造应符合下列要求：

     1  经常发生烧瓦事故的推力轴承，应改进结构形式，并应加强冷却效果。750r／min以下的机组，宜采用弹性金属塑料推力瓦；

     2  机组增容设计应对机组最大轴向推力和推力轴承的承载能力进行校核计算。

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5.3.4  小型卧式水轮发电机组的推力轴承安装于水轮机，而小型立式水轮发电机组的推力轴承安装于发电机，目前急需改造的小型水轮发电机组卧式多于立式，故本规范将推力轴承归在水轮机及其附属设备一节中。      1  弹性金属塑料推力瓦，摩阻小，不用刮瓦，运行事故少，应予以推广。      2  当机组最大轴向推力超过推力轴承设计允许的承载能力时，需改进轴承结构或更换推力轴承。

5.3.5  径向轴承瓦温过高的机组，可采用水冷瓦技术。

5.3.6  立轴水轮机导轴承宜采用抛物线免刮瓦。

5.3.7  调速系统技术改造应符合下列要求：

     1  水头、流量、转轮直径有变化的小型水电站，应根据水轮机性能参数复核调速功等特性参数；

     2  改造后的调速系统应满足开停机、快速并网、增减负荷、事故停机的要求；

     3  调速系统改造宜采用数字式全自动调速器或自身具有蓄能装置的操作器。严禁使用没有安全措施的手动、电动调速器；

     4  调速器的改造宜进行电气装置改造，技术改造的调速系统可为自动刹车装置提供可靠的压力油源；

     5  有黑启动要求的机组，调速器应设置纯手动操作装置。

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5.3.7  调速系统技术改造应符合下列要求：      3  随着调速系统设备生产的标准化，数字式全自动调速器成本得到大幅降低。由于低成本数字式全自动调速器的研制成功与推广应用，小型水电站已完全可以普及使用数字式全自动调速器。由于手动、电动调速器即俗称的手电操作缺乏安全措施，国内曾发生多次手电操作危及人身安全事故，故从安全角度出发，严禁使用没有安全措施的手动、电动调速器。      4  在小型水电站，利用全自动调速系统的油源为自动刹车装置提供可靠的压力油源已呈现普遍趋势。配合高油压全自动调速器的推广使用，小型水电站基本可以取消气系统。

5.3.8  水轮机进水阀技术改造应符合下列要求：

     1  漏水量超过标准规定值时，应改进进水阀的密封形式或更换为新型进水阀；

     2  阀门应设机械限位保护装置；

     3  阀门宜配置自动操作机构。