TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol.12, No.6, Jun e  201 4, pp. 4134 ~ 4 1 4 1   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 12i6.486 6          4134     Re cei v ed O c t ober 2 2 , 201 3; Revi se d Decem b e r  17, 2013; Accept ed Ja nua ry 1 7 , 2014   On-line Monitoring System of Capacitive Equipment  Dielectric Loss       Xin-bo Hua n g 1 , Tu Deng 2 *, Jie Shi 3   Xi ’a n Pol y tech nic Univ ersit y ,   Jinh ua Ro ad,  Beili n District, Xi' a n, Shan xi P r ovinc e , Chin a ， No. 19    *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : dengtu a n d y @hotmai l .com       A b st r a ct  T o  ens ure c a pacitiv e e q u i p m e n t w o rkin g  safely  and  re li ably,  an  on- lin e  mo nitori ng  s ystem  of   capac itive eq u i p m e n t diel ectric loss w a s devel ope d. T h e  insulati on situ ation w a s estimate d accur a tel y   throug h l ong- distanc e sync h ron ous s a mplin g (us i n g  IRIG-B code  synchro nous   clock), sea m l e ss   conn ectio n  of data betw e e n  devic es (usin g  Intellig ent  Ele c tronic Dev i ce  (IED)), commu n icati on foll ow in g   IEC618 50 pr otocol, an d data  analys is (usin g  fault di agn os is alg o rith m). Run n in g resu lts show ed that t h e   system   not only can  accur a tely  m o nitor the infor m ati on, such  as leakage  curr ent, dielectric  loss, and  equ ival ent ca p a citanc e, w h ich reflect  the w o rkin g con d iti o n of cap a citiv e  equ ip me nt, bu t also ca n tran smit   data to the o n - line  monitor i n g  data  center th roug h the IEC 618 50 pr otoc ol . T he operati n g data,  mon i tor i ng   on CVTs  in  330kV substation, showed  the great im pr ovement of this syst em on credibility, accuracy, and  stability. What ’s more, it als o  prove d  the gre a t value of us in g and pr o m oti n g this system.     Ke y w ords :  capac itive eq u i p m e n t,  die l ect r ic  loss, on-l i n e  mo nitori ng, i n telli ge nt el ect r onic  dev ice (I ED),  IEC618 50 pr otocol     Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1 . Introducti on  The  safe  and  relia ble  ope ration of the  e quipme n ts i n   sub s tation  is  the foun datio n for th e  fast devel op ment of n a tio nal e c o nomy  [1]. Cap a citi ve equi pment  acco unted  for a bout  30 % to   40% of the to tal sub s tation  equipm ents,  who s e i s ol at ion conditio n  i s  di re ctly rela ted to the  saf e   operation of  the su bstatio n . Therefore,  it is  of gre a t  significan c e  to carrying  on the o n -lin e  monitori ng [2 ]. As the stra tegy of sma r t grid i s  puttin g  forward, intelligent  sub s t a tion re qui re s  sign al to b e   digitizatio n , communi catio n  mod e  to b e  networkin g, informatio n t o  be  sh are d   and  stand ardi zati on [3]. On th e one  han d, tradition al con d ition overha uling  can’t re alize fa ult in time.  On the  othe r han d, it al so  ca n’t me et the  requi rem e nt of info rmat ion a nd  re so urces  sha r ing  in  intelligent  su bstation. A c cording to  the char acte ristics of ca pacitive e qui pment on -lin e   monitori ng, a whol e st ructure an d  hard w a r e d e s ign of intell igent monito ring te rminal  is  prop osed. In  ord e r to m a ke  co mmun i cation  prot o c ol m eet the  req u irem ent  of State Grid  Corpo r ation,  a de sign  of  correspon ding  IED is  pr o p o s ed  as   w e ll, w h ic h fo llo ws  th e IEC 6 185 0   proto c ol. Me a n whil e, colle cted data a r e  dealt with g r e y  relational  al gorithm, thu s   the efficien cy  o f   monitori ng an d reliability of fault diagno si s are e n sured .       2 Theor y  and Structure   2.1. Algorith m  of Monitor i ng  Diele c tri c  lo ss facto r  is  cal c ulate d  by tangent  δ , which is the comp lement an gle  of phase  differen c e be tween curren t flowing thro ugh and volt age acro ss the device [4]. In general, tan δ ,  cap a citive  eq uipment  diele c tri c  lo ss fa ctor, i s   so  sm all that the   measurement  ca n b e   ce rtain   affected by n o ise ja mming , harmoni c freque ncy cha nging, an d h a rmo n ic  wav e form di storti on  rate. Ha rmoni c analysi s  me thod is ado pted to extract cap a citive eq uipment diel e c tri c  loss angl e,  whi c h ma ke  the dielectri c  loss facto r   tan δ  is not affected by th e influen ce of harmo nic  comp one nt. In this sy ste m , the cal c ul ation of diel e c tri c  loss fa ctor is  compl e ted by IED, the   impleme n tation pro c e s s is as follows:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     On-lin e Monit o ring S ystem  of Capa citive E quipm ent Di electri c  Lo ss (Xin-b o Hu an g)  4135 After A/D conversi on, ana log sign als a r e conv e r ted into discrete  seri es of voltage and   curre n t, expressed a s  x(n )  and y(n )  (0 <n<N, N is  the  numbe r of sample s). Afterwa r d s  de al X(n)  with DFT ( Dis c rete F o ur ie r  T r a n s f or m) :     X k D F T x n  ∑ x n   e  π    = x n cos  j s i n                         (1)    So the real p a rt and ima g i nary pa rt of voltage is:     X k ∑ xn cos                             X k ∑ xn sin                (2)    Phase of voltage si gnal  ca n be cal c ul ated ac co rdin g the real pa rt and imagi nary part:    α t a n                                                                                       (3)    Phase of cu rre nt sign al,  β , can be o b tained throug h the same  method. IED of  cap a citive e quipme n ts m onitorin g  cal c ulate s   tan δ  thro ugh diele c tri c  loss factor calcul ation  formula:                                      tan δ t an π2 β α ⁄                                                              (4)    Due to fu nda mental wave  is mainly ex tracted i n  thi s  metho d , the effects  of harm oni c  comp one nt are inhibited a n d  meas ureme n t accura cy is improved.     2.2. Algorith m  of Fault Di agnosis   The di ele c tri c  loss fa ctor is pretty  small,  wh i c h  ra nge  from  0.001  to 0.03,  so  it i s  e a sily  be co rrupted  by noise. Th e analysi s  re sult of insu lat i ng situatio n  sho w s that: The influe nce  o f   external e n vironm ent fact ors, e s p e ci all y  tem peratu r e and h u midi ty, can affect the data mu ch  more  obviou s ly when th e i n sul a ting p r o perty of  capa citive equi pm ent is o n  a  g ood  con d ition  [5].  Ho wever,  wit h  the  red u ctio n of e quipm e n t’s in su l a ting  perfo rma n ce  and  the  rai s e  of eq uipme n t’s  temperature,  the influence of t he equipment’ s  o w n tempe r at ure on  ta n δ  is  greate r  than  temperature  and hu midity of external e n vironm en t. Given all tho s e fact, the i n sul a tion pro perty  of ca pa citive  equipm ent i s  analy s ed  an d jud ged   a c curately th rou gh g r ay  co rrelation  analy s is,   whi c h can an alyze the rel a tionshi p between diele c tr i c  loss  seri es a nd ea ch external enviro n m ent  f a ct or seri es.   (1) Buildin g  model  of me asu r ed  data   seri es an d  compa r ative d a ta serie s : a m ong th at,  monitored di e l ectri c  lo ss fa ctor  tan δ  serie s  i s  reg a rd ed  as  measured d a t a se rie s , exp r esse d a s ,  and site  environment temp eratu r e  an d h u midity data is re garded  a s X  compa r ative data serie s ,   expre s sed a s   X :    X x k   x 1 ,x 2 ,…,x n   X   x k  x 1 ,x 2 ,…,x n          (5)    k=1,2,…,n; j=1,2,3,4;   X k  prese n t resp ectively  the fa ctors su ch a s  humidity and   temperature  of site, equip m ent’s o w n te mpe r ature, interface co ntamination.   (2)  Determini ng the co rrela t ion coeffici en t:    ζ k                                                          (6)    Define:  ∆  m a x max x k x k        ∆  m a x max x k x k     So:                     ζ k ∆   ∆   ∆                                                 (7)    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 6, June 20 14:  4134 – 4 141   4136 Above the formula,  ζ k  is correlation coefficient of com parative data  serie s   X refer to  measured data serie s   X o n  point k,  1 kn ;  |x k x k| is the absolute differe nce   betwe en  X k  and  X k on the Kth  el ement,  ∆  is mi ni mum difference, while   ∆  is maximum  differenc e .  ρ∈ 0 , 1 , as the syst em discrimi n a ting coeffi ci ent, indicate  the indire ct effecting  degree of eve r y factor on  correlation.     (3)  Calc ulate  relevanc y:                           γ ∑ ζ  k                                        (8)    Thro ugh rele vancy  γ estima te the deg re e  of releva nce  betwe en X0 (k)  and Xj (k).  Afte r   su ccessively cal c ulatin g ea ch in flue nce para m eter  of certai n rel e va ncy and  relati ve coefficie n t, a  factor,  amon g eq uipme n t’s o w n  temp erature,  ex tern al environm e n t‘s tem perature  and  hu mi dity,  interface co ntamination, is  finally  confirm ed, whi c h is the clo s e s t to variation tend ency of monit o r  s e ries , tan δ ,  so the in sulati on pro p e r ty of capa citive equipme n t is judge d accu ra tely.    2.3. Sy stem  Structure   Acco rdi ng to  the structu r e  of sma r t gird, t he implem e n tation of the  function  is  d i vided  into three pa rts: monitorin g  terminal s in pro c e ss  laye r, IED of capacitive equipm ent monitori n g  in   spa c e r  laye r, and mo nitori ng ho st in  su bstation  co ntrol layer [6, 7] . The wh ole  stru cture of the  system i s  sh o w n in Figu re  1.          Figure 1. Wh ole Structu r e  of Syst em  Figure 2. Hardwa re Prin cip l e      The  workin g  pro c e s s of t he whole  sy stem i s : mon i toring  ho st in Sub s tation  Cont rol  Layer give s  measuri ng in stru ction s , which  are t r an smitted to every terminal mo nitors i n  Pro c ess  Layer throug h IED. Receiving IRIG-B code a s  a synchro n o u s cl ock, terminals m easure   referen c e vo ltage a nd l e aka ge  cu rre n t at the  same time.  After every  terminal  finished   measurement  and data p r ocessin g , IED ask every  terminal for collecte d  d a ta, and obtain   diele c tric loss, leaka ge  cu rrent, eq uivale nt cap a ci ty by d e a lin g  thes e  da ta . T h en  IED ,  in  Sp ac e r   Layer,  will pa ck data  and  uploa d them  to monitori ng  host foll owi n g IEC61 850  pro c toco. After  receiving  dat a an d  analyzi ng th rou gh  e x pert  softwa r e, monito ring  ho st  will ju d ge the  o perating  state and  store data into da ta base fo r histori c al an alysis.       3. Sy stem Implementa tio n   The a c cura cy of dielectri c  loss m e a s u r ement  is g r e a tly influence d  by external  factors  due to co mpl e x site con d ition, so the re quire m ent s for monito ring  device are h i gh. Monitori n g   terminal  ad o p ted d ual-co r e st ru cture  of  FPGA  a nd  DSP, achiev ed lo ng-dista n ce  syn c h r on ous  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     On-lin e Monit o ring S ystem  of Capa citive E quipm ent Di electri c  Lo ss (Xin-b o Hu an g)  4137 sampli ng th rough  IRIG-B  co de. IED  of ca pa ci tive  equi pment monitori ng a dopted   du al-core  stru cture of ARM and  DSP, which have  strong po we r o n  control and  operation.     3.1. Hard w a r e  of Monito ring Terminal  As sh own in  Figure 2. F P GA accom p lish e s fun c ti on such as  measuri ng re feren c e  voltage an d  leakage  cu rrent, de codin g  syn c h r o n o u s  clo c k, co ntrolling  A/D co nversion,  and   comm uni cati ng thro ugh  RS-232. Th e  main fun c tion  of DSP incl u de: dealin g the data  with  FFT   (Fa s t Fouri e r transfo rm),  sen d ing h and sha k e  sign al s to FPGA regula r ly to determin e  wh e t her   workin g p r op erly, and  reset wh en th e  device  ru nnin g  ab normal. I n  ad dition, DSP comm uni cate   with IED thro ugh RS4 85.     3.2. Signal Collection    The a c curacy of the se n s or is  of vital impor ta nt for the  re sult  of mea s ure m ent [8],  becau se the leakage current of capa cit i ve equipme n t s is usually in mA level even in uA level.  Usi ng p e rm al loy as the  co re mate rial, a dopting  dee p  negative fee dba ck te ch no logy to re alize  automatic co mpen sation  for  core, the  sen s o r  u s e d   in this  syste m  ca n obtai n s  lea k a ge  cu rre nt  from 50 0uA t o  700 mA a c curately, on th e co ndition  o f  phase e r ror less tha n  0. 01°,  which  can  meet the requirement in ac curac y  c o mpletely [9].     3.3. IRIG-B  Code Decoding Unit  IRIG-B  cod e   is d e code d b y  FPGA in stead  of tra d itional  de codin g  chip, a s   well a s  i n   orde r to  avoi d un stable  e rro rs affectin g the  a c cura cy of me asu r eme n t [10,  11]. Shown  as   follows :            Figure 3. IRIG-B Time -De c odi ng   Fi gure 4. IRIG-B Synch r o nou s Pulse - De codi ng       The  simulatio n s  sho w  th at the de co din g  er ro r of  synch r on ou s p u lse i s   no m o re th an   2ns,  while  50 ns  whe n  mea s ured by o s cil l oscop e  in  a c t ual ci rcuit. And it can  co mp letely meet th e   requi rem ent of monitorin g  cap a citive eq uipment.     3.4. A/D Sam p ling Unit   After IED send collection command, A/D sa mpling uni t is enabled.  When 1PPS (1 pulse  per  se con d  si gnal ge ne rate d by IRIG-B  code  sync h r o n ous clo c k)  re ach e s,  A/D sampling unit will  execute  51 2-point  sampli n g  a c cordi ng t o  the  sa mp le  rate, whi c h  i s   cal c ul ated b a se d  o n  syst em- freque ncy [12 ,  13].      3.5. On-Line  Monitoring I E D of Capac i tiv e  Equipment    3.5.1. Cons tr uction of IE D  As sh own in Figure 5, the system u s e s   the ARM and  DSP double  CPU a r chitectures  a s   the hard w a r e  core. ARM  with addition al perip heral  device s , su ch as keyboa rd, liquid cry s tal,  Ethernet co mmuni cation  and other hard w a r e  equipm ent a r e all used  to complet e  the   manag eme n t and cont rol the whol e system. Taki ng  advantag e of high-spe ed  comp uting an d a  variety of p e r iphe ral  characteri stics on  the  ch i p , DSP is  used t o  compl e te  cal c ulatin g a n d   analyzi ng of collecte d  data.  The way of communi cate  betwe en DSP  and ARM is  SPI.  Implementati on p r o c e s s o f  IED is  sh o w n i n   Fig u re  6: when  ARM  receives collecting  comm and, DSP transmits it to terminal. After that,  DSP dema n d s  for data  by polling throu g h   RS485, th en  cal c ulatin g th e value of  di elecbn tr i c  lo ss  and  amplit ude of le aka ge current. A R M  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 6, June 20 14:  4134 – 4 141   4138 will  store the  data transmitted by   DSP through SPI, and transmi tted data capsul ated to  host  on  sub s tation  co ntrol layer through Ethe rne t .            Figure 5. Hardwa re of IED   Figure 6. Software Pro c e s s       3.5.2. IEC618 50 Proto c ol Implementa tion  Followi ng IE C61 850, O n -line monito ri ng IED  of  capa citive eq uipment b u il ds mo del  about p r in cipl es in th e fun c tion o b je ct, according to   the data a n d  data p r op ert y  related to t he  same  fun c tio n  obj ect, exp r essing  what  and  ho w to  communi cate  [14]. The  first  thing of  buildi ng  model to IED is to d e scri b e  the fun c tio n  co mpletely:  describe  ea ch monito ring  terminal  as  o n e   obje c t of IED and buil d  th e small e st fu nction  unit as one logi cal  node [15]. La yered m odul e is  sho w n in Fi g u re 7, an d th e description  of all logical node s, acco rding to IEC6 1850, is  sh o w n is  c h ar.1.         Figure 7. Layered M odul e of IED      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     On-lin e Monit o ring S ystem  of Capa citive E quipm ent Di electri c  Lo ss (Xin-b o Hu an g)  4139 Table 1. De scriptio n of Lo gical  Nod e s  Propert y   Name   Propert y   Ty p e   Descr iption  EEHealth  INS  Health of externa l  device   EEName   DPL  Nameplate of e x t e rnal device  OpTm h  INS  Oper ation  time  Vol  MV  Voltage of CVT   LosFact  MV  Dielectric loss factor  Hz MV  S y stem  frequ ency  Amp SAV  Leakage  curre nt   React MV  Equivalent  capacitance  EnvTmp MV  Environmental  temperatu r e   EnvHum MV  Environmental  humid      4. Opera t ion Resul t s and  Analy s is   4.1. Opera t ion Resul t s   The  system  has  bee n succe ssfully in st alled a nd op erating i n  33 0kV  sub s tatio n , sho w n   as foll owi ng  pictures.  Maj o r m onitori ng  pro g ram  wa s in sul a tion  p r ope rty on -lin e monito rin g   of  CVT. Virtual  monitori ng pa ramete r is a s   followin g :  diel ectri c  lo ss, th e leakage  cu rrent of termin a l   scree n , re sist ive current, capa citative cu rre nt, and eq uivalen c e cap a citan c e.             Figure 8. Structure of Te rni m al Device Figure 9. IED of Capa citive Equipment                                         Figure 10. Monitorin g  Terminal on CV T Figure 11. Monitorin g  Terminal on PT       Figure 1 2   sh ows the  three - pha se  di electric l o ss  va ria t ion  tre nd of 330 kV CVT  from  2 8 th   Jan uary to 2 9 t h Jan uary, 2 013. As  sho w n belo w , diel ectri c  lo ss i s   gene rally ra n ge from  0.00 4 to   0.02. As CV T’s thre e ph ase s  op erate  under  sam e  level of voltage an d similar ope rati ng  environ ment, so the variati on trend of di electri c  lo ss i s  app roximat e ly same.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 6, June 20 14:  4134 – 4 141   4140     Figure 12. Th ree - ph ase Di electri c  Lo ss Variation T r e nd of 330 kV CVT       The vari ation  trend  of 330 kV CVT’ s th ree-p h a s e le a k ag e current  is sho w n Fi g u re  13,  from 28th  Ja nuary to  29th  Jan uary, 20 13. As  sho w n belo w , diel ectri c  lo ss is  one of the vi rtual  para m eter  which  ca n refl ect in sulation  prop er ty, ra nging from 3 . 12mA to 3.2 0 mA. Insulati on  con d ition of  cap a citive eq uipment  can  be judg ed throu gh the v a lue an d variation tren d of  leakage  curre n t. Meanwhil e , it can validate effect iven ess of each o t her with diel ectri c  loss.           Figure 13.Th ree-p h a s e Le a k ag e Cu rrent  Variation T r e nd of 330 kV CVT       4.2. Analy s is   In orde r to verify the accuracy of the s ystem, two term inals  were used to monitori ng one  simulate  cu rrent sign al at the sam e  time , taking  one o f  them as the referen c e dev ice. The resul t   is sh own in Table 2.       Table 2. Experime n tal Re sults  NO.   Dielectric Loss F a ctor Erro r( %)   NO.   Dielectric Loss F a ctor Erro r( %)   1 0.0012   7 0.0004   2 0.0061   8 0.0017   3 0.0013   9 0.0014   4 0.0020   10  0.0057   5 0.0032   11  0.0047   6 0.0050   12  0.0038       The re sult  sh ows that the diele c tric lo ss fa ctor e rro r i s  no mo re th an 0.01%, much lo we r  than tran ditio nal mea s u r e m ent usi ng p hase-lo ck  loo p  or othe rs,  and can com p letely match  the   internatio nal requireme nt of dielectri c  lo ss facto r  monit o ring.           0. 00 0. 20 0. 40 0. 60 0. 80 1. 00 1. 20 1. 40 1. 60 1. 80 2. 00 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … Dielectric   Loss   of   Phas e   A( %) Dielectric   Loss   of   Phas e   B( %) Dielectric   Loss   of   Phas e   C(% ) 3. 080 3. 100 3. 120 3. 140 3. 160 3. 180 3. 200 3. 220 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 29   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … 2013 ‐ 01 ‐ 28   … Leakage   C u rren t   of   Phas e   A （ mA ） Leakage   C u rren t   of   Phas e   B （ mA ） Leakage   C u rren t   of   Phas e   C （ mA ） Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     On-lin e Monit o ring S ystem  of Capa citive E quipm ent Di electri c  Lo ss (Xin-b o Hu an g)  4141 5.Conclu sion  Based  on  IEC61 850  proto c ol, a  syste m  of  ca pa citive equip m ent o n -line  monito ring an d  fault diagno si s is p r op ose d  in this pape r,  which ta ke s  advantag e of IED. T he syst em co nsi s ts  o f   intelligent m onitorin g  terminal, onlin e  monitori ng  IED, and m onitorin g  ho st. The intelligent  monitori ng te rminal,  which  adopt s FPG A  and DSP d ual-co r e  stru cture, is g ood  at colle cting  and  digitalizin g  a nalog signal immediately.   Adopt ing ARM and  DS P dual-core stru cture, IED of  cap a citive e q u ipment  on-li ne mo nitorin g  mana ge s th e  tran smissio n  of instructio n s  an d  control  o f   terminal s in  pro c e ss laye r, taking adva n tage  of its  good a b ility on co ntrollin g  and co mputi n g .   With syn c h r o nou s erro r n o  more than  50n s,  long -distan c e  syn c hrono us  sa mpling of e a c h  monitori ng te rminal, i s  a c h i eved by u s in g high -a ccura c y IRIG-B  co de. RS4 85 b u s i s  ad opted  to  reali z e  comm and transmission  and  data  comm uni cati on bet wee n   monitori ng te rminal s a nd I E D,  throug h whi c h can ove r come the ele c trom agn etic  interfere n ce  on con d ition  of high voltage,  mean while, it can en su re t he relia bility and real-t ime  ability of data tran smissio n . What’s m o re,  the fault dia g nosi s  m e tho d  of expe rt software   can j udge th e  run n ing  con d itio n of capa citi ve   equipm ent accurately. Run n ing re sult s o f  system  ope rated in Ningxi a  sho w s that the system can  measure the  operating  condition of  capa citive  equ ipment a c curately, ensu r e  equipm ents to   operate safe  and sta b le, provide a reli a b le gua r ante e  for the saf e  and  stabl e operation of the  s u bs tation.       Referen ces   [1]  Hua ng  Xi n-b o , Che ng R o n g - gui. Su bstatio n  on- lin e mo ni toring  and f aul t diag nosis. B e iji ng: C h in a   Electric Po w e r Press. 2008: 5 3 -54.   [2]  Lin Ji an- lon g , Den g  Min, L i n  Li-hu. A n  on- l i ne i n su latio n   monitori ng s y s t em for hig h  v o ltag e curre nt   transformer.  Power System  Technology . 200 2; 26(1): 86-8 8 .   [3]  Z hang  Hui- pi n g , Don g   Xi ao- pen g. On-Li n e  Monitor i ng  of  Cap a citive A ppar atus tan δ  Verification  mode l.  High V o ltag e Eng i ne e r ing . 20 01; 27( 2): 35-36.   [4]  W ang Ji a-j un,  Hon g  B i n,  W ang H o n g m e i. Electric  In sulati on  Detec t ion Met hod  for Hi ghv oltag e   Insulators.  T E L K OMNIKA Indones ian J ourn a l of Electrica l  Engi neer in g . 2013; 11( 7): 408 6-40 90.   [5]  LI Guo-q i n g ,  Z hang  Z h o ng,  W ang  Z h e n -h ao. On-L in e M onitor i ng  of  Di electric  Loss   of Ca pacitiv e   Appar atus.  Po w e r System T e chno logy . 2 007 ; 31(7): 55-58.   [6]  Li Z e - w e n ,  Z e ng  Xia ng-j un,  T an Dan. On- l ine  M eas uri n g  S y stem of  Di elec tric  Loss   of Ca pacitiv e   Appar atus Bas e s on F P GA.  A u tomation of Electric Power System . 20 06; 3 0 (12): 92- 96.   [7]  Xu  Da-k e, Ya n Z han g. On-li ne mo nitori ng  s y stem o n  HV  capac itive t y p e  eq uipm ent.  High  Vo l t age  Engi neer in g . 2003; 29( 10): 35 -38.  [8]  Hamza h  Eterudd in. Re duc ed Di el ectric Losse s for U nder grou nd C abl e Distrib uti on S y stem s .   Internatio na l Journ a l of App l i ed Pow e r Eng i neer ing (IJAPE ).  2012; 1(1): 3 7 -46.   [9]  Han g  Jia n -h ua , He Qing. Onl i ne Insu lati on  Monitori ng S y s t em for capac itive e qui pme n t and s e lecti o n   princi pl e.  High Voltag e  Eng i ne erin g . 200 1; 27 (5): 13-16.   [10]  Z hu De- h e ng,  Yan Z h ang. E l ectric eq ui pme n t co n d itio n m onitor i ng  an d f ault d i a gnos is  techno lo g y .   Beiji ng: Ch in a Electric Po w e r Press. 2009: 6 6 -67.   [11]  Z O U Hon g - y a n , Z hen g Ji a n - y on g. T i me s y nchr oniz a ti on  base d   on  GPS clock.  Electric P o wer   Autom a tion Equipment.  200 4; 24(12): 59- 6 1 .   [12]  K Vinoth Ku mar. A Revie w   of Vo ltag e  and Cu rr ent  Signatur e Di agn osis in In dustria l Drives .   Internatio na l Journ a l of Pow e r El ectronics a nd Driv e Systems (IJPEDS) . 201 1; 1(1): 75- 82.   [13]  T e chnical gu id e for Smar t Substation. 2 009;  12: 25.   [14]  Lon g F eng. On  line mo nitori ng  research of d i elec tric l o ss of capac itive e qui pment. Master Dissertati o n .   Che ngd u: Sout h w est Jia o  T ong Univ ersit y . 2 004.   [15]  F U  Hong-z h i,  Z hu Z u - y i. An inq u ir y a bout the time s y nc hr oniz a tion  in p o w e r  s y st em.  Automation of   Electric Power System s.  19 94 ; 18(10): 44-4 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.