本申请提供了一种变压器壳体内故障的在线检测装置和方法，该装置包括：制冷片，安装在变压器的壳体外侧，用于降低该壳体的温度，与变压器内的绝缘油形成温度差；温差发电单元，安装在变压器的壳体内侧，与制冷片的位置相对，用于产生并输出温差电压；振动传感器，安装在变压器内部，与温差发电单元相连，以通过该温差发电单元供电，该振动传感器用于检测变压器内的振动情况；超声波透传模块，用于将变压器内的振动情况发送给位于该变压器外的终端。本申请的装置结构简单，方法操作方便，无需外部供电，减小了变压器运行的安全隐患，实现了变压器壳体内故障的在线检测。