Tuổi thọ của máy biến áp chủ yếu được quyết định bởi tuổi thọ của hệ thống cách điện. Thông số trực tiếp hơn phản ánh độ bền cơ học của vật liệu cách điện trong máy biến áp là mức độ trùng hợp của vật liệu cách điện. Quá trình lão hóa của vật liệu cách điện cũng liên quan trực tiếp đến tình trạng hoạt động của máy biến áp. Đối với cấu trúc cách điện điển hình của máy biến áp điện, ngoài lớp cách điện bọc giấy của dây dẫn đồng của cuộn dây và ống cách điện của thiết bị đi ra, vật liệu cách nhiệt trong máy biến áp còn bao gồm tấm áp suất, vòng góc, miếng cách điện, nẹp và xi lanh giấy cách điện.
Thành phần của vật liệu cách điện trong máy biến áp về cơ bản là cellulose. Từ cấu trúc phân tử của xenlulozơ có thể thấy xenlulozơ là một chuỗi liên kết với nhau bằng cấu trúc 1 vòng ở cấp độ vi mô. Mức độ trùng hợp (giá trị DP) của vật liệu cách điện là số lượng mắt xích của phân tử cellulose. Mức độ trùng hợp càng cao thì chiều dài của xenlulô đơn càng dài và độ bền cơ học của vật liệu cách điện càng cao.
Chế độ lão hóa của cách điện máy biến áp được xác định bởi CIGRE. Từ mô hình này có thể thấy rằng dầu máy biến áp bị oxy hóa dưới tác động của nhiệt độ và oxy, tạo ra CO và CO2, đồng thời cả axit (và cặn). Tương tự, cellulose cũng sẽ bị oxy hóa dưới tác dụng của nhiệt độ và oxy, sau đó bị phân hủy ở nhiệt độ cao, dẫn đến đứt gãy chuỗi phân tử, giảm mức độ trùng hợp và giảm độ bền cơ học. Đồng thời, dưới tác dụng của nước và axit, quá trình thủy phân xảy ra, quá trình khử trùng hợp cũng sẽ phá vỡ chuỗi phân tử và làm giảm độ bền cơ học của vật liệu cách điện rắn.
Sự phân hủy và thủy phân của vật liệu cách điện rắn ở nhiệt độ cao sẽ tạo ra CO và CO2, cũng như nước, oxy và axit, do đó sẽ tiếp tục làm trầm trọng thêm sự lão hóa và phân hủy của vật liệu cách điện rắn. Ngoài ra, các hợp chất dạng furan (furfural) cũng sẽ được tạo ra trong quá trình thủy phân vật liệu cách điện dạng rắn. Đo hàm lượng furfural trong dầu có thể gián tiếp xác định mức độ lão hóa của vật liệu cách điện.
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của vật liệu cách điện rắn trong máy biến áp là nhiệt độ, độ ẩm và oxy. Vật liệu cách điện rắn bên trong máy biến áp hầu hết là cách điện loại A, ngoại trừ việc sử dụng giấy ổn định nhiệt ở một số nơi. Định nghĩa về cách điện loại A trong IEC là độ bền cơ học của vật liệu cách điện sẽ giảm dưới 50% sau 7 năm hoạt động liên tục ở 105 độ C. Định nghĩa này không tính đến ảnh hưởng của độ ẩm của vật liệu cách điện . Nghiên cứu cho thấy độ ẩm sẽ đẩy nhanh quá trình thủy phân cellulose trong vật liệu cách điện, đẩy nhanh quá trình lão hóa của vật liệu cách điện và làm giảm tuổi thọ của máy biến áp dưới tác động tổng hợp của nhiệt độ cao.
Hiện nay, các công ty máy biến áp lớn chủ yếu sử dụng phương pháp sấy khô pha hơi dầu hỏa để làm khô thân máy và có thiết bị xử lý chân không hiệu suất cao. Độ ẩm của vật liệu cách điện của máy biến áp mới được giao có thể được kiểm soát trong phạm vi 0.5 phần trăm . Nếu có thể duy trì hàm lượng nước như vậy, có thể thấy rằng tuổi thọ của máy biến áp có thể đạt tới 40 năm ở 90 độ C. Tuy nhiên, khi hàm lượng nước trong vật liệu cách điện đạt 4%, tuổi thọ dự kiến của máy biến áp sẽ là chỉ một năm trong cùng điều kiện nhiệt độ.
Tất nhiên, nhiệt độ vận hành thực tế của máy biến áp sẽ thay đổi và độ ẩm cũng sẽ truyền giữa dầu máy biến áp và vật liệu cách điện khi nhiệt độ thay đổi. Rất khó để dự đoán tuổi thọ của máy biến áp một cách đơn giản và định lượng. Khi mức độ polyme hóa của vật liệu cách điện DP=150~200, lực liên kết giữa các sợi rõ ràng yếu đi và độ bền cơ học của vật liệu cách điện vẫn còn khoảng 20 phần trăm ~ 40 phần trăm, tượng trưng cho sự kết thúc của tuổi thọ.