在正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時(shí)還需要從電源取得無(wú)功功率。在電力系統(tǒng)中除發(fā)電機(jī)是無(wú)功功率的電源外，線路的電容也產(chǎn)生部分無(wú)功功率。

在上述兩種無(wú)功電源不能滿足電網(wǎng)無(wú)功功率的要求時(shí)，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓及功率因數(shù)降低，從而損壞用電設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電壓崩潰，使系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。2003年7月，美國(guó)和加拿大出現(xiàn)一起嚴(yán)重的停電事故，最初的起因，就是該片區(qū)內(nèi)的一個(gè)小城市的無(wú)功功率嚴(yán)重不平衡，拖垮了當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)，引起連鎖反應(yīng)，最后導(dǎo)致大面積停電。

所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)充無(wú)功功率，以保證用戶對(duì)無(wú)功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。無(wú)功補(bǔ)償是把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換，這樣，感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率補(bǔ)償。

補(bǔ)償無(wú)功功率，可以減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計(jì)容量，減少投資，例如當(dāng)功率因數(shù)cosФ=0.8增加到cosФ=0.95時(shí)，裝1Kvar電容器可節(jié)省設(shè)備容量0.52KW；反之，增加0.52KW對(duì)原有設(shè)備而言，相當(dāng)于增大了發(fā)、供電設(shè)備容量。因此，對(duì)新建、改建工程，應(yīng)充分考慮無(wú)功補(bǔ)償，便可以減少設(shè)計(jì)容量，從而減少投資。

降低線損，由公式ΔP%=（1-cosφ/cosФ）×100%得出其中cosφ為補(bǔ)償前的功率因數(shù)，cosФ為補(bǔ)償后的功率因數(shù)，則cosФ﹥cosφ，所以提高功率因數(shù)后，線損率也下降了，減少設(shè)計(jì)容量、減少投資，增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決定和影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以功率因數(shù)是考核經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)，規(guī)劃、實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償勢(shì)在必行。

視在功率（S）：發(fā)電機(jī)發(fā)出的總功率，可以分為有功部分和無(wú)功部分

有功功率（P）：將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量（光能、熱能、機(jī)械能）的電功率

無(wú)功功率（Q）：為建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率

三者關(guān)系為：S^2=P^2+Q^2

功率因數(shù)：cosφ=P/S

影響功率因數(shù)的因素

01.大量的電感性設(shè)備，如異步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電爐、交流電焊機(jī)等設(shè)備是無(wú)功功率的主要消耗者；

02.變壓器消耗的無(wú)功功率一般約為其額定容量的10%~15%，它的滿載無(wú)功功率約為空載的1/3，因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)空載運(yùn)行或長(zhǎng)期處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)；

03.供電電壓超出規(guī)定范圍也會(huì)對(duì)功率因數(shù)造成很大影響。當(dāng)供電電壓高于額定值10%時(shí)，由于磁路飽和的影響，無(wú)功功率將增長(zhǎng)很快。

補(bǔ)償?shù)脑瓌t

電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償基本上按照分層、分區(qū)和就地平衡原則考慮，并應(yīng)能隨負(fù)荷或者電壓進(jìn)行調(diào)整，保證系統(tǒng)各樞紐變電站的電壓在正常和事故后均能滿足規(guī)定的要求，避免經(jīng)長(zhǎng)線路或多級(jí)變壓器傳送無(wú)功功率。

所謂分層，是指主要承擔(dān)有功功率傳輸?shù)?20~500kV電網(wǎng)，應(yīng)盡量保持各電壓層間無(wú)功功率平衡，減少各電壓層間的無(wú)功功率串動(dòng)；所謂分區(qū)，是指110kV及以下的供電電網(wǎng)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率分區(qū)和就地平衡。

無(wú)功補(bǔ)償柜

分類

01. 無(wú)源補(bǔ)償裝置。包括并聯(lián)電抗器、并聯(lián)電容器和串聯(lián)電容器。無(wú)源補(bǔ)償裝置僅用于特性阻抗補(bǔ)償和線路的阻抗補(bǔ)償，如并聯(lián)電容器用來(lái)產(chǎn)生無(wú)功以減小線路的無(wú)功輸送，減小電壓損失；串聯(lián)電容器可用于長(zhǎng)線路補(bǔ)償。

02.有源補(bǔ)償裝置。通常為并聯(lián)連接式，用于維持末端電壓恒定。能對(duì)連接處的微小電壓偏移做出反應(yīng)，準(zhǔn)確地發(fā)出或吸收無(wú)功功率的修正量。

并聯(lián)電容器是目前最主要的無(wú)功補(bǔ)償方法。其主要特點(diǎn)是價(jià)格低，效率高，運(yùn)行成本低，在保護(hù)完善的情況下可靠性也很高。

在高壓及中壓系統(tǒng)中主要使用固定連接的并聯(lián)電容器組，而在低壓配電系統(tǒng)中則主要使用自動(dòng)控制電容器投切的自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置。自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)則多種多樣形形色色，適用于各種不同的負(fù)荷呢況。對(duì)于低壓自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置將另文詳細(xì)介紹。

并聯(lián)電容器的最主要缺點(diǎn)是其對(duì)諧波的敏感性。當(dāng)電網(wǎng)中含有諧波時(shí)，電容器的電流會(huì)急劇增大，還會(huì)與電網(wǎng)中的感性元件諧振使諧波放大，另外，并聯(lián)電容器屬于恒阻抗元件，在電網(wǎng)電壓下降時(shí)其輸出的無(wú)功電出下降，因此不利于電網(wǎng)的無(wú)功安全。

優(yōu)缺點(diǎn)

意義

01.改善功率因數(shù)。盡量避免發(fā)電機(jī)降低功率因數(shù)運(yùn)行，同時(shí)也防止從遠(yuǎn)方向負(fù)載輸送無(wú)功引起電壓和功率損耗。

02.改善電壓調(diào)節(jié)。負(fù)載對(duì)無(wú)功需求的變化，會(huì)引起供電點(diǎn)電壓的變化，而補(bǔ)償裝置就是起著維持供電電壓在規(guī)定范圍內(nèi)的重要作用。

03.改善供電品質(zhì)，減少負(fù)載總電流及電壓降，于變壓器二次側(cè)加裝電容可改善功率因數(shù)提高二次側(cè)電壓。

04.減少電力損失，一般工廠動(dòng)力配線依據(jù)不同的線路及負(fù)載情況，其電力損耗約20%-30%左右，使用電容提高功率因數(shù)后，總電波降低，可降低供電流與用電端的電力損失。