电力变压器在运行过程中不可避免会遭受各种短路电流的冲击，使得绕组发生变形损坏故障的几率增加，严重威胁变压器的正常运行。开展变压器绕组状态在线监测与诊断工作，可以实现及时诊断和处理绕组故障的目的，对于保证电力系统的稳定、可靠运行具有重要的意义。本文重点研究了两种在线监测变压器绕组状态的分析方法。首先，通过分析变压器短路电抗与绕组空间结构的关系，确立采用短路电抗法作为判断绕组变形状态的主要分析方法，建立变压器短路电抗参数辨识数学模型，应用最小二乘参数辨识方法，通过对变压器绕组三相电压、电流信号的测量值来辨识计算各相绕组的短路电抗，并根据短路电抗与绕组变形的关系实现变压器绕组状态的在线监测；其次，为了弥补短路电抗法的不足，本文对突发短路时变压器绕组振动特性进行了理论分析，表明振动加速度与绕组的结构参数具有密切关系，提出依据振动幅值和能量分布情况来监测变压器绕组状态的分析方法，能够实现对绕组微小形变状态进行识别，这种方法可以成为短路电抗法很好的补充。最后，本文以短路电抗在线监测法为主要分析方法，以振动分析法为辅助分析方法，设计了变压器绕组状态监测与诊断系统。该监测系统采用DSP+STM32作为下位机控制核心，利用VC++语言编写上位机监控软件，通过数据采集单元实时测量变压器绕组的瞬时电压、电流信号以及振动信号，将参数辨识模块嵌入到后台软件中，在上位机软件平台中对绕组短路电抗进行辨识计算，并实现绕组故障诊断和图形显示等功能。通过实测观察，系统现场运行良好，参数的测量误差满足要求，诊断结果正确，验证了设计的可行性。