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随着电力设备精度的不断提升，其对电力系统的稳定性也提出了更高的要求。电压是电力系统中一个重要的质量指标。当前国内电力系统有载分接开关大部分仍是传统油浸式。传统油浸式开关依靠绝缘油灭弧，给开关内部造成触头烧蚀等危害。真空有载分接开关可解决上述问题。但作为变压器中唯一频繁操作的机械设备，随调压次数的增多，其操作不良和故障率也相应增加。而目前缺乏对真空有载分接开关机械结构系统的研究，且真空有载分接开关普及率仍然较低。本文基于PYTⅢ400△K/35-09型真空有载分接开关，对其总体结构建模，优化并分析关键结构。研究主要内容如下: (1)研究真空有载分接开关电气工作原理，包括过渡电路和调压电路。分析过渡电路两种过渡形式:单电阻过渡和双电阻过渡。通过对比，过渡电路选择单电阻过渡形式。比较并选择调压方式，确定变压器联结方式为中部“Y”联结和“D”联结。 (2)利用软件SolidWorks对真空有载分接开关总体结构建模，并重点对分接机构（凸轮盘、轴承安装盘、主辅真空管分合机构和动、静触头）和级进机构（拨杆、曲柄、拨轮和槽盘）做建模分析。确定弹簧和齿轮机构的参数，并选择型号为YSJ0.1KW-4P的三相异步减速电机和型号为VITF12/630-20的真空管。 (3)使用MATLAB遗传算法对弹簧做参数优化，优化前弹簧固有频率处在曲柄轴驱动频率范围内，易发生共振现象。优化后的固有频率明显提高，避开了共振范围，并且体积得到减小。利用HyperMesh软件对真空有载分接开关机架做模态分析，结果显示激振频率远远小于机架的固有频率，所以开关在运行过程不会因共振造成机架破坏或失效。使用ABAQUS软件对齿轮机构做有限元分析，结果显示其接触强度和弯曲强度均在许用应力范围内。 (4)利用有载分接开关测试仪做触点程序切换试验，分析触点动作顺序，由直流示波图可知触点开断具有明显的时间间隔，满足动作顺序要求。使用NK-500推拉力计对储能释能弹簧拉力进行测量，测得数据满足开关工作要求。对储能释能弹簧转矩进行监测，得出转矩曲线。根据转矩曲线得到了弹簧最大储能转矩。 本文通过对PYTⅢ400△K/35-09型真空有载分接开关机械结构的系统建模，并优化与分析了其关键零部件，为提高电网运行可靠性具有重要意义。