变压器在长期运行中,若固体绝缘过度变热,水分从纤维材料中脱离后将加速纤维材料脆裂,同时脆化后收缩使夹紧力降低,可能引起收缩移动摩擦及损伤绝缘,在机械振动、电场力和操作波等冲击力作用下常导致绝缘故障。固体绝缘虽然具有良好的电气绝缘性能和机械特性,但其老化特性不可逆转,老化后的聚合度和抗张强度都将逐渐降低,并生成水、CO、CO2和糠醛,使油纸绝缘的击穿电压和体电阻率降低,介质损耗增大。
变压器油中混入水分和杂质后,绝缘性能下降,击穿场强降低,介质损耗增大,并加速油的氧化过程。变压器油在早期劣化过程中生成的过氧化物与绝缘纤维素材料反映生成氧化纤维素,使固体绝缘脆化或收缩,后期劣化过程中,酸类侵蚀铜、铁、绝缘漆等生成油泥,粘附在固体绝缘材料或油箱边缘,沉积在油管及冷却器散热片等处,使变压器工作温度升高,耐电强度下降。
当变压器的工作温度升高时,固体绝缘的纤维素要发生解环、断链,伴随产生的CO,CO2产气率往往呈指数规律增大;固体绝缘所含的水分将加速纤维素降解,在温度一定时,分解出的CO2随含水量的增高而增多,CO随含水量的减少而增大。通常,当温度升高时,固体绝缘内的水分向油中析出,油中微水含量增多,导致油的火花放电电压降低,介质损耗增大,造成变压器油劣化。