本发明公开了一种变压器绕组幅向应力测量装置和测量方法，它包括第一光纤接头、粘贴在变压器线圈绕组表面绝缘纸上的第一玻璃纤维带、固定在第一玻璃纤维带上的第一光纤光栅应变传感器、输入端与第一光纤光栅应变传感器的输出端连接的第一光纤耦合器、一端与第一光纤耦合器输出端连接的第一内部连接光纤、与第一内部连接光纤的另一端连接的第一外部连接光纤、与第一外部连接光纤连接的光纤光栅解调仪、与光纤光栅解调仪连接的计算机，其中，第一内部连接光纤通过第一光纤接头与第一外部连接光纤连接。本发明为变压器抗短路能力研究，变压器绕组变形诊断提供了准确有效的绕组幅向应力测量数据。