本发明适用于变压器检测技术领域，提供了一种变压器故障检测装置及变压器系统，变压器故障检测装置包括数据采集单元、振动信号提取单元、超声信号提取单元和故障分析单元；数据采集单元用于采集目标变压器的振动超声复合信号和电压信号；振动信号提取单元用于从振动超声复合信号中提取振动信号；超声信号提取单元用于从振动超声复合信号中提取超声波信号；故障分析单元用于获取振动信号、超声波信号以及电压信号，并根据振动信号、超声波信号以及电压信号对目标变压器进行故障检测。本发明的变压器故障检测装置具有体积小、成本低、安装简单的优点。