有载调压分接开关（On-load tap-changer,OLTC）在不中断供电的情况下改变变压器绕组匝数比,承担了电网中大电流负载的调压任务,其可靠性直接关系到电网安全稳定运行。有载分接开关控制回路、储能机构和切换开关密切配合执行储能、触头分闸与合闸动作,研究能量传递过程中伴随电振信号变化特征,及时发现OLTC设备存在的运行缺陷、快速定位机械故障对现场变压器的运维检修具有重要意义。本文在分析有载分接开关工作原理和常见故障的基础上,利用非侵入是振动信号处理技术,展开了OLTC状态分析和故障诊断的深入研究。首先,从电气特性和机械特性分别对有载分接开关状态感知方法的选择进行剖析,利用电磁暂态仿真模型分析了OLTC接触电阻增大和时序滞后的异常状态下开断电流和电弧特征变化。搭建故障模拟试验平台,阐述了切换过程中机械特征与OLTC运行状态的关联关系,通过综合考量描述状态信息的全面性和获取信号的复杂程度,以期从成分来源复杂的信号中选取既符合状态感知要求又能表征分接开关运行特性的信息。其次,以OLTC本体振动和电机电流信号为研究对象,重点研究了基于电振信号特征分析的机械状态辨识算法。研究了电流信号包络轮廓特征和振动信号纹理特征,基于自适应白噪声经验模态分解（CEEMDAN）提纯后的希尔比特（Hilbert）包络线进行分段,取每个阶段局部极大值的关键坐标点为特征;基于递归定量分析将高维相点轨迹图中行为规律展现到二维递归图中,再以图像处理为切入点,利用灰度共生矩阵（GLCM）提取描述像素区域关系的8维纹理特征。最后,研究了基于随机森林算法的OLTC故障诊断方法,提出一种以AUC值为指标加权集成投票的改进算法,并通过模拟试验验证本文所提的OLTC状态感知及诊断算法的可行性。