Пелтонная турбина представляет собой гидравлический первичный двигатель, который с помощью специального водонаправляющего механизма втягивает свободную струю с кинетической энергией, устремляется к ковшу рабочего колеса и заставляет рабочее колесо вращаться для выполнения работы, тем самым завершая преобразование энергии воды в механическую энергию. Пелтонная турбина подходит для электростанций с высоким напором и низким расходом. Он преобразует воду из напорного трубопровода в высокоскоростную струю после прохождения через сопло и тангенциально воздействует на бегунок, заставляя его вращаться, тем самым приводя ротор генератора во вращение и выработку электроэнергии. Пелтонную турбину по взаимному расположению рабочей струи и рабочего колеса и количеству исполнения можно разделить на чопперную турбину, наклонно-струйную турбину и перекрестноточную турбину.
Теоретический анализ показывает, что эффективность наиболее высока, когда окружная скорость на делительной окружности ковша составляет примерно половину скорости струи. Когда нагрузка турбины такого типа изменяется, направление скорости подачи воды в рабочее колесо не меняется. Кроме того, такого рода турбины используются на электростанциях с высоким напором. Изменение напора относительно невелико, а изменение скорости невелико, поэтому изменение нагрузки меньше влияет на эффективность, кривая эффективности относительно плоская, при этом самый высокий КПД превышает 91%.
С углубленным освоением гидравлических ресурсов необходимо обустройство множества водоразделов с высоким перепадом, поэтому пельтонные турбины стали первым выбором. Пелтонная турбина имеет следующие преимущества:
При использовании пелтоновых турбин для выработки электроэнергии диапазон выходной мощности может составлять от 50 кВт до 500 МВт, что может быть применено к более широкому диапазону напоров от 30 до 3000 метров, особенно в диапазоне высоких напоров. Другие типы турбин не могут быть применены, нет необходимости в строительстве плотин и тяговых труб ниже по течению. Стоимость строительства составляет лишь небольшую часть от стоимости других типов гидроэлектростанций, а воздействие на природную среду также очень незначительно. Поскольку бегунок работает в рабочей камере под атмосферным давлением, можно отказаться от жестких требований к напорным каналам потока, уплотнению и т. д., которые широко используются в тяжелых рабочих условиях, а плавные изменения являются еще одной причиной его очарования. Благодаря вышеперечисленным преимуществам тема разработки пельтонных турбин привлекает внимание всего мира. Пелтонная турбина может в полной мере раскрыть свои преимущества, такие как простая конструкция, малый диаметр рабочего колеса и высокая эффективность, что значительно снижает инвестиции в электростанции и экономит вторичные ресурсы, а успех крупномасштабной разработки пельтонной турбины создаст большие экономические выгоды.