Thesis Project: Power Quality Analysis at Murdoch University eng470: Engineering Honours Thesis

Parameter 
Value 
Apparent power A 
6.12 kVA 
Reactive power A 
2.37 kVAr 
Real Power A 
5.64 kW 
Power factor 
0.922 
Apparent Power A = √(Real Power)
2
+ (Reactive Power)
2
(35) 
= √5.64
2
+ 2.37
2
= 6.1177 kVA 
Power Factor =
Real Power
Apparent Power
(36)
=
5.64
6.12
= 0.92157 
Accordingly, the data from the meter is authentic and can be used for analysis of the power 
quality issues. 

---

Power Quality Analysis at Murdoch University 
71 
Appendix Part C: Calculation of Voltage Unbalance 
Based on the following equations: 
UBF = √
1 − √3 − 6β
1 + √3 − 6β
∗ 100 (37) 
Where: 
β =
|V
ry
|
4
+ |V
yb
|
4
+ |V
br
|
4
(|V
ry
|
2
+ |V
yb
|
2
+ |V
br
|
2
)
2
(38) 
The IEC 61000 voltage unbalance was calculated as 
Taking data 12:00:30 am, where
V
A−B
= 416.90, V
B−C
= 418.10, and V
C−A
= 417.50 
Each of the phase to phase voltages above were raised to power 4 and to power 2 as detailed 
by Table 4 below. 
Table 4: Voltage Unbalance Using IEC 61000 Standard 
Phase to Phase Voltage 
Voltage (x) 
(x)
2
 
(x)
4 
V
A-B 
416.90 
173,805.6100 
30,208,390,067.4721 
V
B-C
418.10 
174,807.6100 
30,557,700,513.9121 
V
C-A
417.50 
174,306.25 
30,382,668,789.0625 
From the values of Table 4, therefore using the equations in (37) and (38): 
β =
|V
A−B
|
4
+ |V
B−C
|
4
+ |V
C−A
|
4
(|V
A−B
|
2
+ |V
B−C
|
2
+ |V
C−A
|
2
)
2
=
30,208,390,067.4721 + 30,557,700,513.9121 + 30,382,668,789.0625
(173,805.6100 + 174,807.6100 + 174,306.25)
2
= 0.999994

---

Power Quality Analysis at Murdoch University 
72 
Voltage unbalance thus is: 
UBF = √
1 − √3 − 6β
1 + √3 − 6β
∗ 100 = √
1 − √3 − 6(0.999994)
1 + √3 − 6(0.999994)
∗ 100 = 0.165984523 % 
This was repeated for all the values of voltages collected every half second between 12:00:30 
am up to 1:45:30 pm. Due to the huge amount of data, excel spreadsheet was used to 
compute the voltage unbalance and to plot the voltage unbalance variation with time. A large 
amount of data from the spreadsheet could also not be included in this section. 
Appendix Part D: Risk Assessment 
Various risks are associated with conducting this research. The major risk when conducting 
this project is the risk of electric shock. Indeed, during the data collection stage, when 
measuring the current, voltage, or frequency. There will be direct exposure to electricity thus 
the risk of electrocution. Considerable care must therefore be taken and appropriate personal 
protective equipment used throughout the measurement of the different electrical 
parameters. Damaged and exposed live parts of the circuits must also be repaired. 
Other risks related to the project include the use of computers during research and writing of 
reports where there is a risk of losing data, illness, eye, and back strains because of the 
computer glare and bad sitting posture. Treatment for these risks includes having a back up 
of the research on external drives and cloud storage, using a portable computer when ill to 
minimize movement to the laboratories and library and decreasing the computer brightness 
in order to reduce eye strain cases due to computer glare. Taking frequent breaks and using 
adjustable chairs is a solution to back strains caused by bad sitting posture.