La señal de vibración de un cambiador de derivaciones en carga (OLTC) consiste en una serie de ráfagas de vibración agudas, y su característica de falla en ciertos períodos es fácilmente pasada por alto. Este estudio consideró que preprocesar la señal de vibración del OLTC en segmentos podría resolver efectivamente el problema mencionado anteriormente. Primero, se discute la recopilación de la señal, se describen las características de la forma de onda de la señal de vibración cuando el OLTC estaba en funcionamiento normal, y se analiza la selección de la señal. En segundo lugar, se realizaron análisis de las características en el dominio del tiempo y del espectro de frecuencia para demostrar la necesidad de preprocesamiento segmentado. Además, se presentó el método de preprocesamiento segmentado para la señal de vibración del OLTC. Finalmente, se simularon las principales fallas mecánicas del OLTC y se recopilaron las señales de vibración para llevar a cabo el experimento de diagnóstico de fallas en el OLTC. Los resultados experimentales mostraron que la precisión del diagnóstico de fallas aumentó del 94.30% del preprocesamiento no segmentado al 98.46% del preprocesamiento segmentado. El aumento fue mayor, especialmente para las fallas por desgaste de contacto. El método se aplicó con éxito al proyecto real.