变压器油箱形变监测与保护一体化装置及方法，包括设置于变压器油箱上的油压启动单元、挠度实时监测单元以及挠度保护单元；其中，油压启动单元包括相连的绝缘油压强传感器以及第一判断元件，第一判断元件与挠度实时监测单元相连，挠度实时监测单元与挠度保护单元相连，挠度保护单元连接有跳闸单元和告警单元。本发明通过绝缘油压强传感器实时测量绝缘油的压强，监测变压器内部油压变化特征。本发明通过挠度实时监测单元测量金属油箱挠度瞬态特征，满足变压器油中电弧故障的复杂物理环境。本发明的油箱形变监测与保护一体化装置独立于电力系统，既不对电力系统产生谐波干扰，同时也受测量及型号传输干扰较小。