De levensduur van de transformator wordt voornamelijk bepaald door de levensduur van het isolatiesysteem. De meer directe parameter die de mechanische sterkte van het isolatiemateriaal in de transformator weerspiegelt, is de polymerisatiegraad van het isolatiemateriaal. Het verouderingsproces van isolatiematerialen houdt ook rechtstreeks verband met de bedrijfsstatus van transformatoren. Voor de typische isolatiestructuur van een vermogenstransformator omvatten de isolatiematerialen in de transformator naast de met papier beklede isolatie van de koperen geleider van de wikkeling en de isolerende buis van het uitgaande apparaat ook de drukplaat, de hoekring, de isolerende pad, de beugel en de isolerende papieren cilinder.
De samenstelling van isolatiemateriaal in transformator is in feite cellulose. Uit de moleculaire structuur van cellulose blijkt dat cellulose een keten is die op microniveau door één ringstructuur is verbonden. De polymerisatiegraad (DP-waarde) van isolatiemateriaal is het aantal schakels van een cellulosemolecuul. Hoe groter de polymerisatiegraad, hoe langer de lengte van de enkele cellulose en hoe hoger de mechanische sterkte van het isolatiemateriaal.
De verouderingsmodus van transformatorisolatie bepaald door CIGRE. Aan dit model is te zien dat de transformatorolie wordt geoxideerd onder invloed van temperatuur en zuurstof, waarbij CO en CO2 worden geproduceerd, en ook zuur (en slib). Evenzo zal cellulose ook oxideren onder invloed van temperatuur en zuurstof en vervolgens ontleden bij hoge temperatuur, wat resulteert in moleculaire ketenbreuk, verminderde polymerisatiegraad en verminderde mechanische sterkte. Tegelijkertijd vindt hydrolyse plaats onder invloed van water en zuur, en de depolymerisatie zal ook de moleculaire keten breken en de mechanische sterkte van vaste isolatiematerialen verminderen.
De afbraak en hydrolyse van vaste isolatiematerialen bij hoge temperatuur zal CO en CO2 produceren, evenals water, zuurstof en zuur, die op hun beurt de veroudering en afbraak van vaste isolatiematerialen zullen blijven verergeren. Daarnaast zullen bij de hydrolyse van vaste isolatiematerialen ook furaanachtige verbindingen (furfural) ontstaan. Het meten van het furfuralgehalte in olie kan indirect de verouderingsgraad van isolatiematerialen bepalen.
De belangrijkste factoren die de levensduur van vaste isolatiematerialen in transformatoren beïnvloeden, zijn temperatuur, vocht en zuurstof. De vaste isolatiematerialen in de transformator zijn meestal klasse A-isolatie, met uitzondering van het gebruik van hittebestendig papier op sommige plaatsen. De definitie van klasse A-isolatie in IEC is dat de mechanische sterkte van isolatiematerialen met minder dan 50 procent zal worden verminderd na 7 jaar continu gebruik bij 105 graden C. Deze definitie houdt geen rekening met de invloed van het vochtgehalte van isolatiematerialen . Onderzoek toont aan dat vocht het hydrolyseproces van cellulose in isolatiematerialen versnelt, de veroudering van isolatiematerialen versnelt en de levensverwachting van transformatoren verkort onder de gecombineerde werking van hoge temperaturen.
Op dit moment gebruiken grote transformatorbedrijven voornamelijk kerosinedampfasedroging om het lichaam te drogen en beschikken ze over hoogwaardige vacuümbehandelingsapparatuur. Het vochtgehalte van het isolatiemateriaal van de nieuw geleverde transformator is binnen 0,5 procent te regelen. Als een dergelijk watergehalte kan worden gehandhaafd, kan worden vastgesteld dat de levensverwachting van de transformator 40 jaar kan bedragen bij 90 ° C. Wanneer het watergehalte in het isolatiemateriaal echter 4 procent bereikt, zal de verwachte levensduur van de transformator zijn slechts één jaar onder dezelfde temperatuuromstandigheden.
Natuurlijk zal de werkelijke bedrijfstemperatuur van de transformator veranderen, en het vocht zal ook worden overgedragen tussen de transformatorolie en het isolatiemateriaal met de temperatuurverandering. Het is moeilijk om de levensduur van de transformator eenvoudig en kwantitatief te voorspellen. Wanneer de polymerisatiegraad van isolatiemateriaal DP=150~200 is, wordt de bindende kracht tussen vezels duidelijk verzwakt en blijft de mechanische sterkte van isolatiemateriaal ongeveer 20 procent ~ 40 procent, wat het einde van de levensduur symboliseert.