本实用新型提供了一种核电厂空气压缩机的冷却系统，包括至少一台空压机，空压机的冷却入口与来自设备冷却水系统的主冷却管路相连接，且空压机的冷却入口与来自消防系统的副冷却管路相连接；在主冷却管路上设置冷却水泵，在冷却水泵与空压机之间设置前止回阀；在副冷却管路上设置副前隔离阀；在空压机的冷却出口设置流量计，流量计的出口与冷却水泵的入口之间设置热交换器；所述核电厂空气压缩机的冷却系统还包括控制单元，所述控制单元通过监测线路与流量计相连接，并通过命令线路与所述副前隔离阀相连接。本实用新型可以通过控制单元切换将消防系统中储存的消防用水为空压机进行冷却，有效提高了核电厂空气压缩机的可靠性。