水轮发电机组电气制动方式由于具有制动效果好、结构简单的优点，能够克服机械制动可靠性不高、存在机械磨损等缺点，在大、中型水电机组中得到了较为广泛的应用。刘家峡电厂水轮发电机组采用了机械制动和电气制动两种制动方式，电气制动系统结构采用独立设置的制动设备，该电气制动系统由于制动电流调整不便、设备整体自动化水平不高、外围辅助设备多等原因，造成整体运行可靠性不高、电气制动能力有限，没有最大发挥电气制动的性能。　　论文从刘家峡电厂水轮发电机电气制动系统在应用中存在的问题出发，以优化改进刘家峡电厂水轮发电机组电气制动系统为目的。论文首先从水轮发电机组制动方式介绍、电气制动原理分析及仿真计算、三相直接短路电气制动特性分析入手;其次提出了优化改进的电气制动系统设计方向，建立了基于机组励磁装置的电气制动系统改进方案，设计了系统结构、控制流程、PLC程序等，结合实际进行了设备参数的核算;最后为了验证理论分析的正确性和电气制动系统优化设计的效果，对刘家峡电厂发电机组进行了实际的电气制动测试试验。　　通过验证测试表明，论文中关于发电机组三相直接短路电气制动的理论分析和仿真计算是正确的，通过对刘家峡电厂水轮发电机电气制动系统的应用研究，优化改进所设计的基于发电机组励磁装置的电气制动系统能够提高制动系统的性能和可靠性，其系统结构及流程设计、设备参数核算等对于改造工程具有一定的实际意义。