针对大型水电站发电机组集电环装置在运行过程中经常出现的局部温度过高、集电环表面划痕、转子一点接地等一系列问题,以葛洲坝水电站为例,在分析集电环主要缺陷及原因的基础上,提出通过重新建立三维模型、改变集电环装置冷却方式、优化集电环环面结构,以及增加碳粉吸收装置等方式对其进行优化。实际运行效果表明:优化后的集电环装置降低了过流温升,减少了表面裂痕,提升了机组运行安全可靠性及环保水平。