本实用新型提供了一种水轮发电机组冷却系统，包括冷却箱、螺旋换热管和双口涡轮泵；螺旋换热管和双口涡轮泵均位于冷却箱内部；冷却箱箱体上设置有第一开口、第二开口、第三开口和第四开口；螺旋换热管的出水口穿过第一开口连接水轮发电机组的冷却水入口；螺旋换热管的入水口穿过第二开口连接水轮发电机组的冷却水出口；第三开口用于向箱体内注入冷水，第四开口用于将箱体内的水排出；第三开口处、第四开口处设置有电磁阀门，箱体的外侧箱壁上设置有至少两个检测箱体内水温的第一温度传感器；第一电磁阀门、第二电磁阀门、双口涡轮泵以及至少两个第一温度传感器均与中央处理器连接。本实用新型能够有效提高水轮发电机组冷却系统的冷却效率。