La durée de vie du transformateur est principalement déterminée par la durée de vie de son système d'isolation. Le paramètre le plus direct reflétant la résistance mécanique du matériau isolant dans le transformateur est le degré de polymérisation du matériau isolant. Le processus de vieillissement des matériaux d'isolation est également directement lié à l'état de fonctionnement des transformateurs. Pour la structure d'isolation typique d'un transformateur de puissance, en plus de l'isolation recouverte de papier du conducteur en cuivre de l'enroulement et du tube isolant du dispositif de sortie, les matériaux d'isolation du transformateur comprennent également la plaque de pression, l'anneau d'angle, le coussin isolant, l'entretoise et le cylindre de papier isolant.
La composition du matériau isolant dans le transformateur est essentiellement de la cellulose. D'après la structure moléculaire de la cellulose, on peut voir que la cellulose est une chaîne reliée par une structure cyclique au niveau micro. Le degré de polymérisation (valeur DP) du matériau isolant est le nombre de maillons de chaîne de la molécule de cellulose. Plus le degré de polymérisation est élevé, plus la longueur de la cellulose unique est longue et plus la résistance mécanique du matériau isolant est élevée.
Le mode de vieillissement de l'isolement des transformateurs déterminé par le CIGRE. On voit sur ce modèle que l'huile du transformateur s'oxyde sous l'action de la température et de l'oxygène, produisant du CO et du CO2, mais aussi de l'acide (et des boues). De même, la cellulose s'oxydera également sous l'action de la température et de l'oxygène, puis se décomposera à haute température, entraînant une rupture de chaîne moléculaire, un degré de polymérisation réduit et une résistance mécanique réduite. Dans le même temps, sous l'action de l'eau et de l'acide, une hydrolyse se produit et la dépolymérisation va également casser la chaîne moléculaire et réduire la résistance mécanique des matériaux isolants solides.
La décomposition et l'hydrolyse des matériaux isolants solides à haute température produiront du CO et du CO2, ainsi que de l'eau, de l'oxygène et de l'acide, qui à leur tour continueront d'aggraver le vieillissement et la décomposition des matériaux isolants solides. De plus, des composés de type furane (furfural) seront également produits lors de l'hydrolyse des matériaux isolants solides. La mesure de la teneur en furfural dans l'huile peut déterminer indirectement le degré de vieillissement des matériaux isolants.
Les principaux facteurs affectant la durée de vie des matériaux isolants solides dans les transformateurs sont la température, l'humidité et l'oxygène. Les matériaux isolants solides à l'intérieur du transformateur sont principalement des isolants de classe A, à l'exception de l'utilisation de papier thermostable à certains endroits. La définition de l'isolation de classe A dans la CEI est que la résistance mécanique des matériaux isolants sera réduite de moins de 50 % après 7 ans de fonctionnement continu à 105 °C. Cette définition ne prend pas en compte l'influence de la teneur en humidité des matériaux isolants. . Les recherches montrent que l'humidité va accélérer le processus d'hydrolyse de la cellulose dans les matériaux isolants, accélérer le vieillissement des matériaux isolants et réduire l'espérance de vie des transformateurs sous l'action combinée des hautes températures.
À l'heure actuelle, les grandes entreprises de transformation utilisent principalement le séchage en phase vapeur de kérosène pour sécher le corps et disposent d'équipements de traitement sous vide à haute performance. La teneur en humidité du matériau isolant du transformateur nouvellement livré peut être contrôlée à 0,5 %. Si une telle teneur en eau peut être maintenue, on peut constater que l'espérance de vie du transformateur peut atteindre 40 ans à 90 degrés C. Cependant, lorsque la teneur en eau dans le matériau isolant atteint 4 %, la durée de vie prévue du transformateur sera une seule année dans les mêmes conditions de température.
Bien sûr, la température de fonctionnement réelle du transformateur changera et l'humidité sera également transférée entre l'huile du transformateur et le matériau isolant avec le changement de température. Il est difficile de prédire simplement et quantitativement la durée de vie du transformateur. Lorsque le degré de polymérisation du matériau isolant DP=150~200, la force de liaison entre les fibres est évidemment affaiblie et la résistance mécanique du matériau isolant reste d'environ 20 % ~ 40 %, ce qui symbolise la fin de vie.