Гидравлической турбиной называется машина, преобразующая механическую энергию потока воды в энергию вращения рабочего колеса.
Установленная мощность гидроэлектростанции определяется в результате водно-энергетических расчетов. Число агрегатов, а, следовательно, и их единичная мощность выбираются в результате сопоставления вариантов.
Для того чтобы остановка с целью ремонта одного из агрегатов не приводила к полному выходу из работы всей станции, наименьшее число агрегатов обычно принимается равным двум; в редких случаях на ГЭС устанавливается один агрегат. Из условий разбивки здания ГЭС на блоки, а также по соображениям простоты схемы электрических соединений чаще принимают четное число агрегатов.
Вид и тип гидротурбин выбираются исходя из требуемых условий их работы, определяемых: напором, способностью гидротурбин данного вида работать с высокими значениями к.п.д. без значительных пульсаций давления в заданном диапазоне напоров и нагрузок.
На сводном графике [8] в логарифмических координатах напора и мощности очерчены области применения отдельных типов (серий) турбин. Внутри каждой области указана марка серии турбин. Границы мощностей каждой области определяются принятыми максимальными и минимальными диаметрами рабочих колес «D1max» и «D1min» проставленными у соответствующих пограничных наклонных линий.
Совокупность областей применения серий турбин образует поле применения поворотно-лопастных и радиально-осевых турбин для всех вошедших в номенклатуру типов и размеров. На графике каждому значению диаметра рабочего колеса соответствует определенная зона мощности, изображенная на графике параллелограммом.
При подборе турбины должны быть заданы расчетный по мощности напор «Hp» и соответствующая этому напору номинальная мощность турбины «N1».
Если на сводном графике заданному напору и мощности соответствует не одна, а несколько областей применения отдельных типов турбин, то целесообразность применения того или иного типа устанавливается на основании анализа рассмотренных вариантов.
Для окончательного выбора типоразмера турбины и оценки ее работы при всех заданных напорах и нагрузках следует пользоваться главными универсальными характеристиками. Они представляют собой семейство кривых равных значений к.п.д. в координатах приведенной скорости вращения «
» и приведенного расхода «
». На универсальные характеристики также обычно наносятся:
- линии равных открытий направляющего аппарата (
, где 
- расстояние в свету между лопатками направляющего аппарата для данной модели в мм);
- линии 
,(где 
-приведенная мощность) при данных углах установки лопастей рабочего колеса (
) для поворотно-лопастных турбин;
- линии равных значений коэффициентов кавитации (
);
- линия 5%-ного запаса мощности, соответствующая на универсальной характеристике 95%предельной мощности турбины.
Точка, соответствующая максимальному значению к.п.д., называется оптимальной точкой (оптимумом) универсальной характеристики. Соответствующие ей величины «
» и «
» называются оптимальными приведенными скоростью вращения и расходом (
и 
).
Главные универсальные характеристики строятся по данным модельных энергетических и кавитационных испытаний и являются основным документом, определяющим параметры гидравлических турбин данной серии.
