单个接力器看起来似乎复杂，没有必要选用。然而，一些水电站认为有充分理由选择这样的设备。20多a来，瑞典Nohah水轮机厂根据单个接力器研究提出了一种调竹原理，每个活动导叶设一个接力器。大多数情况下，这些接力器是转矩接力器，每个接力器都有一个机械/液压调节阀。为确保机组安全运行(尤其在事故关闭状态下)，需对活动导叶叶形进行改进，使其在全行程范围内都具有自关闭趋势，即使是在无油压的情况下。

    单个接力器的基本设计原则是控制内在所有大的力，这样就减小了整个水轮发电机组的尺寸，尤其是机组高度，从而降低土建费用。在世界上，有儿台采用上述设计的水轮机。这些水轮机大多是大型或巨型的，如瑞典吕勒奥河上的利加3号电站，一台182 M W的转桨式水轮机。

    瑞典V attenfall公司所属的Ajaure水电站，最初采用单个转矩接力器来控制活动导叶。这种接力器的卞要问题是油在机械内部的渗漏和向外部泄漏o Ajaure电站使用的这利‘接力器安装在顶盖上，接力器底部与顶盖下而的水接触，因此维持接力器内油压的密封与外而的河水接触。密封损坏将导致油外泄河中，如果不停机和排空蜗壳的水进行检查，则无法分辨24个接力器中哪个在漏油。同时也存在定位精度和可重复性方而的问题，这导致了效率损失，尤其是转桨式水轮机。

    Ajaure水电站的斜流式水轮机，直径4.5m,额定出力80MW。在最近的改造过程中， Waplans公司开发了带比例阀的数字式调竹器，应用了总线监控技术。其日的在于改善调速性能和提高可靠性，以及消除环境影响风险。改造上作于2000-2001年冬季完成，该机组于2001年3月投入运行。

    必须为Ajaure电站提出一个全新的设计思想，难点在于现有可利用的空间有限。由电站业卞所做的可行性研究表明，较好的方案是为每个导叶安装2个液压缸。其他方面的研究包括:

    导叶的轴太短，必须加长。

    连接液压缸的支架必须装在顶盖上;    导叶拐臂必须紧凑布置在顶盖的加强肋之间;

    要求液压系统设计满足导叶在全行程有自关趋势(即使在关闭位置);

    顶盖结构使得导叶采用双轴承布置;

    必须设计制作新的上部轴承箱。

    研究表明，导叶应加长，用一根不锈钢轴烧嵌在导叶上。这就需要在顶盖上钻较大的孔，也需要较大的轴瓦和大直径的密封。导叶上下密封直径的不同，会在导叶上产生很大的升力，必须加以解决。

    应力分析表明，导叶轴的应力较低，因此，W aplans公司选用焊接来加民导叶。这有如下好处:无需在顶盖上钻孔;轴瓦(及密封)直径可以减小，从而使得升力小到可忽略不计，同时也减小了摩擦力。

    由径向摩擦连轴竹表而压力产生的应力决定了连杆尺寸，结果选用一种强度相当高的材料。为了安装连杆，并为液压缸提供一个支撑点，须对顶盖作大的改进。顶盖挠度计算表明，允许在加强肋中钻民孔，用于安装连杆和液压缸。液压缸的支架焊在顶盖上。在焊接过程中，须特别注意降低初始应力和变形。

    单个控制各导叶的新设计原理的研究开发，基于如下基本特点:

    采用比例阀，而不是伺服阀(当今的比例阀技术可使水轮机有很好的调y性能，且价格比伺服阀低);

    采用组合阀，尽可能达到布置紧凑、易于维护，外观整齐;

    采用标准上业元件;

    包括一些新的特点，如每个导叶设置数字PID(比例一积分一微分)调节器(Rexroth HNC 100)，数字位置变送器和总线通信技术。

    技术条件包括士0.4%的位置精度(约为士0.65 mm) ,在水轮机调N器输出测得的不动时间(从位置命令值改变到实际位置值改变的时间)小于200 ms。用户也要求水轮机的频率调}狱这与所要求的导叶开启和关闭时间一起决定了油泵和油罐的尺寸)。