励磁系统是同步发电机的核心控制单元，其参数配置直接影响水轮发电机组的运行稳定性与电压调节品质。本文以安徽省牛岭水电站为工程背景，开展励磁系统关键设备参数选型设计与验证研究。基于发电机额定参数与强励要求，计算励磁变压器容量、二次电压及电流；结合晶闸管三相全控桥整流特性，提出功率器件裕度量化选型方法；分析快速熔断器与晶闸管的保护配合机理，确定磁场断路器关键参数。所设计励磁系统参数匹配合理，具备1.1倍长期运行能力与2倍强励能力，过流保护响应迅速，设备冗余度恰当，可保障电网电压骤降、转子过流等异常工况下机组的安全稳定运行。本文提出的参数选型方法及工程实践框架，可为同类中型水电站励磁系统设计与改造提供技术参考。