Η διάρκεια ζωής του μετασχηματιστή καθορίζεται κυρίως από τη διάρκεια ζωής του συστήματος μόνωσής του. Η πιο άμεση παράμετρος που αντανακλά τη μηχανική αντοχή του μονωτικού υλικού στον μετασχηματιστή είναι ο βαθμός πολυμερισμού του μονωτικού υλικού. Η διαδικασία γήρανσης των μονωτικών υλικών σχετίζεται επίσης άμεσα με την κατάσταση λειτουργίας των μετασχηματιστών. Για την τυπική δομή μόνωσης ενός μετασχηματιστή ισχύος, εκτός από την επικαλυμμένη με χαρτί μόνωση του χάλκινου αγωγού της περιέλιξης και του μονωτικού σωλήνα της εξερχόμενης συσκευής, τα μονωτικά υλικά στον μετασχηματιστή περιλαμβάνουν επίσης την πλάκα πίεσης, τον γωνιακό δακτύλιο, το μονωτικό επίθεμα, το στήριγμα και τον μονωτικό χάρτινο κύλινδρο.
Η σύνθεση του μονωτικού υλικού στον μετασχηματιστή είναι βασικά κυτταρίνη. Από τη μοριακή δομή της κυτταρίνης, μπορεί να φανεί ότι η κυτταρίνη είναι μια αλυσίδα που συνδέεται με μια δομή δακτυλίου σε μικροεπίπεδο. Ο βαθμός πολυμερισμού (τιμή DP) του μονωτικού υλικού είναι ο αριθμός των κρίκων αλυσίδας του μορίου κυτταρίνης. Όσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός πολυμερισμού, τόσο μεγαλύτερο είναι το μήκος της μονής κυτταρίνης και τόσο μεγαλύτερη είναι η μηχανική αντοχή του μονωτικού υλικού.
Ο τρόπος γήρανσης της μόνωσης του μετασχηματιστή καθορίζεται από το CIGRE. Μπορεί να φανεί από αυτό το μοντέλο ότι το λάδι του μετασχηματιστή οξειδώνεται υπό την επίδραση της θερμοκρασίας και του οξυγόνου, παράγοντας CO και CO2, καθώς και οξύ (και λάσπη). Ομοίως, η κυτταρίνη θα οξειδωθεί επίσης υπό τη δράση της θερμοκρασίας και του οξυγόνου και στη συνέχεια θα αποσυντεθεί σε υψηλή θερμοκρασία, με αποτέλεσμα τη θραύση της μοριακής αλυσίδας, τον μειωμένο βαθμό πολυμερισμού και τη μειωμένη μηχανική αντοχή. Ταυτόχρονα, υπό τη δράση του νερού και του οξέος, λαμβάνει χώρα υδρόλυση και ο αποπολυμερισμός θα σπάσει επίσης τη μοριακή αλυσίδα και θα μειώσει τη μηχανική αντοχή των στερεών μονωτικών υλικών.
Η αποσύνθεση και η υδρόλυση στερεών μονωτικών υλικών σε υψηλή θερμοκρασία θα παράγει CO και CO2, καθώς και νερό, οξυγόνο και οξύ, τα οποία με τη σειρά τους θα συνεχίσουν να επιδεινώνουν τη γήρανση και την αποσύνθεση των στερεών μονωτικών υλικών. Επιπλέον, ενώσεις τύπου φουρανίου (φουρφουράλη) θα παράγονται επίσης κατά την υδρόλυση στερεών μονωτικών υλικών. Η μέτρηση της περιεκτικότητας σε φουρφουράλη στο λάδι μπορεί έμμεσα να καθορίσει τον βαθμό γήρανσης των μονωτικών υλικών.
Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής των στερεών μονωτικών υλικών στους μετασχηματιστές είναι η θερμοκρασία, η υγρασία και το οξυγόνο. Τα στερεά μονωτικά υλικά στο εσωτερικό του μετασχηματιστή είναι ως επί το πλείστον μόνωση κατηγορίας Α, εκτός από τη χρήση θερμοσταθερού χαρτιού σε ορισμένα σημεία. Ο ορισμός της μόνωσης κατηγορίας Α στο IEC είναι ότι η μηχανική αντοχή των μονωτικών υλικών θα μειωθεί κατά λιγότερο από 50 τοις εκατό μετά από 7 χρόνια συνεχούς λειτουργίας στους 105 βαθμούς C. Αυτός ο ορισμός δεν λαμβάνει υπόψη την επίδραση της περιεκτικότητας σε υγρασία των μονωτικών υλικών . Η έρευνα δείχνει ότι η υγρασία θα επιταχύνει τη διαδικασία υδρόλυσης της κυτταρίνης στα μονωτικά υλικά, θα επιταχύνει τη γήρανση των μονωτικών υλικών και θα μειώσει το προσδόκιμο ζωής των μετασχηματιστών υπό τη συνδυασμένη δράση υψηλής θερμοκρασίας.
Επί του παρόντος, οι μεγάλες εταιρείες μετασχηματιστών χρησιμοποιούν κυρίως ξήρανση σε φάση ατμού κηροζίνης για να στεγνώσουν το σώμα και διαθέτουν εξοπλισμό επεξεργασίας κενού υψηλής απόδοσης. Η περιεκτικότητα σε υγρασία του μονωτικού υλικού του μετασχηματιστή που παραδόθηκε πρόσφατα μπορεί να ελεγχθεί εντός 0,5 τοις εκατό . Εάν μπορεί να διατηρηθεί αυτή η περιεκτικότητα σε νερό, μπορεί να διαπιστωθεί ότι το προσδόκιμο ζωής του μετασχηματιστή μπορεί να φτάσει τα 40 χρόνια στους 90 βαθμούς C. Ωστόσο, όταν η περιεκτικότητα σε νερό στο μονωτικό υλικό φτάσει το 4 τοις εκατό, η αναμενόμενη διάρκεια ζωής του μετασχηματιστή θα είναι μόνο ένα χρόνο κάτω από τις ίδιες συνθήκες θερμοκρασίας.
Φυσικά, η πραγματική θερμοκρασία λειτουργίας του μετασχηματιστή θα αλλάξει και η υγρασία θα μεταφερθεί επίσης μεταξύ του λαδιού του μετασχηματιστή και του μονωτικού υλικού με την αλλαγή της θερμοκρασίας. Είναι δύσκολο να προβλεφθεί η ζωή του μετασχηματιστή απλά και ποσοτικά. Όταν ο βαθμός πολυμερισμού του μονωτικού υλικού DP=150~200, η δεσμευτική δύναμη μεταξύ των ινών εξασθενεί προφανώς και η μηχανική αντοχή του μονωτικού υλικού παραμένει περίπου 20 τοις εκατό ~ 40 τοις εκατό, που συμβολίζει το τέλος της ζωής.
