绕组变形是变压器安全运行的严重隐患之一,但现有的绕组变形检测方法一方面很难实现绕组变形的带电检测,另一方面不能直观、定量地对绕组状态及故障位置进行判断。因此,本文提出了基于距离转换算法的绕组变形超声波检测方法,并设计制作了变压器绕组状态检测系统,从而实现对变压器绕组状态直观、定量的带电检测。首先,本文介绍了超声波的基础理论以及利用超声波法进行绕组变形检测的基本原理。针对传统超声波法检测范围有限的问题,提出一种超声波探头安放位置算法。该算法通过对四种不同情况下超声波探头的安置方法进行研究,改善了变压器绕组检测中超声波信号的接收效果,解决了在变压器绕组形状不规则情况下,超声波发射及接收探头的安放问题,提高了超声波法的检测范围。在此基础上,为了获得变压器绕组上的检测点距变压器外壳的距离,提出了一种基于反射回路的距离转换算法,通过对超声波传播路径的空间计算确定了绕组被测点的三维空间坐标,从而为变压器绕组变形检测系统的实现奠定基础。其次,本文设计制作了基于超声波法的变压器绕组变形检测硬件系统。首先通过对超声波在变压器油中有效频率的计算,选择了合适的超声波换能器,减小了超声波在变压器外壳、变压器油两种介质间传播时的折射声损耗,提高了超声波在变压器油中的传播距离,并保证了超声波时间信号的测量精度,避免了检测系统与变压器之间的电气联系,实现了绕组变形的在线检测。同时,通过温度传感器以及补偿电路实现了超声波传播速度的补偿。最终,将传感器和电路进行封装,研制出绕组变形检测硬件系统,实现了超声波信号的定量采集。最后,本文利用Matlab GUI设计开发了绕组变形三维成像软件。此软件可以在检测现场实时生成绕组三维图像,并提供变压器变形情况对比图等分析工具,在检测现场对变压器绕组状态进行评估,实现对变压器绕组状态直观、定量的带电检测。