绕组变形是电力变压器健康运行的重要威胁。由于直观性好、安全性突出等优点,超声波方法在绕组变形检测领域得到了应用。但是,目前的绕组单路超声波方法检测效率低且检测范围受限。因此,本文提出了绕组超声波阵列检测方法,并研发出基于超声波阵列的变压器绕组变形三维成像检测系统。该系统能够实现对绕组变形的高效、直观、量化的三维成像带电检测。首先,针对单路超声波检测方法的缺陷,提出了绕组超声波阵列检测方法,利用多路超声波进行绕组检测,能够显著提高检测效率。在此基础上,提出绕组多点阵列式三维坐标生成算法和绕组变形量化表示算法,能够根据超声波阵列传播时间和换能器阵列位置,快速地生成绕组多点三维坐标,并对绕组变形进行量化表示,从而形成了绕组多点阵列式三维成像检测方法。该方法采用发射换能器与绕组表面之间距离作为绕组状态的特征量,能够适用于多种不同类型绕组变形,拓展了绕组变形的检测范围。其次,在超声波阵列检测方法的基础上,设计并研制出基于超声波阵列的绕组检测硬件系统。首先根据实际检测需求对超声波换能器进行了选型,接着设计了相匹配的超声波阵列发射高压驱动电路、回波处理电路以及温度补偿电路,最终形成了绕组超声波阵列检测硬件系统。该系统能够发射足够强度的高频超声波,可对变压器外壳进行穿透,从而在变压器正常运行的情况下对绕组进行多路超声波检测,一次就能传输绕组多点的检测数据到上位机,实现了高效、快捷的绕组带电检测。最后,设计并开发出基于超声波阵列的绕组三维成像检测软件系统。该软件能够对绕组多点的超声波检测数据进行处理,快速地生成绕组的三维状态表示图并对绕组变形进行分析,从而得出变压器绕组变形的具体程度、性质以及位置。系统实现了对绕组变形的直观、量化显示,能够对实际检修工作起到很好的指导作用。