电力系统在国民经济的发展中举足轻重,电力变压器是电力系统中的重要设备,电力变压器的在线监测与故障诊断对于电力系统的安全稳定运行有着重大意义。传统的电力变压器在线监测方法在实际应用的过程中逐渐暴露出一些不足,基于振动信号分析的在线监测方法可以在电力变压器不停机的情况下分析其实际运行状况,设备便携,操作方便,与传统方法配合,能够提高设备运行的安全性和经济性。本文从电磁原理方面介绍了电力变压器的工作原理,从铁芯和绕组两部分分别研究了其振动特性与常见故障的表现。通过振动信号中的一些物理量和统计量描述电力变压器的振动情况,反映出其运行情况。本文完成了电力变压器振动的原理和特性分析,为状态检修系统设计奠定了理论基础。依据电力变压器振动信号特性及其与运行状态的关联,本文设计了多特征量的特征库监测方法,提出表征电力变压器运行状态的特征量集。并从时域、频域和时频域三个方面介绍了具体特征量的数学和物理意义,及其对电力变压器运行状态的意义,选取了需要计算的特征量。本文设计了结合理论和历史数据的特征库建立方法,对系统设计有实际指导价值。运用提出的特征分析方法,本文设计了一套基于振动信号分析的状态检修系统。系统由振动信号的采集设备和信号分析计算机构成,可以完成振动数据的采集、分析和存储等功能。该系统设计完成后投入实际测量,完成了对电力变压器的多次测量,并通过数据分析建立振动信号特征库的基准值,为系统在投入使用初期提供了判断依据。本文设计的系统对一台实际运行中的电力变压器进行了振动信号采集与分析,针对数据分析结果提出了检修建议。停机检修的结果印证了本文给出的分析结果的正确性。检修结束后,本系统对该电力变压器再次进行振动信号采集与分析,发现该相的振动特征值回到正常范围。通过对比同一台电力变压器检修前后的特征量,可知本文提出的方法与设计的系统具有实际应用价值,实例验证的过程与结果也为系统研究提供了现实依据。