電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器、日光燈及電弧爐等，大多屬于電感性負荷，這些電感性的設(shè)備在運行過程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率，還同時吸收無功功率。因此在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器無功補償設(shè)備后，將可以提供補償感性負荷所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源側(cè)向感性負荷提供及由線路輸送的無功功率。減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動，可以降低輸配電線路中變壓器及母線因輸送無功功率造成的電能損耗，這種措施稱作功率因數(shù)補償。
功率因數(shù)補償?shù)睦碚摲治?/h2>
功率因數(shù)的大小與電路的負荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因數(shù)為1，一般具有電感或電容性負載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個系數(shù)。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部門對用電單位的功率因數(shù)有一定的標準要求。
(1)最基本分析：拿設(shè)備作舉例。例如：設(shè)備功率為100個單位，也就是說，有100個單位的功率輸送到設(shè)備中。然而，因大部分電器系統(tǒng)存在固有的無功損耗，只能使用70個單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個單位，卻要付100個單位的費用。在這個例子中，功率因數(shù)是0.7(如果大部分設(shè)備的功率因數(shù)小于0.9時，將被罰款)，這種無功損耗主要存在于電機設(shè)備中(如鼓風機、抽水機、壓縮機等)，又叫感性負載。功率因數(shù)是馬達效能的計量標準。
(2)基本分析：每種電機系統(tǒng)均消耗兩大功率，分別是真正的有用功(叫千瓦)及電抗性的無用功。功率因數(shù)是有用功與總功率間的比率。功率因數(shù)越高，有用功與總功率間的比率便越高，系統(tǒng)運行則更有效率。
(3)高級分析：在感性負載電路中，電流波形峰值在電壓波形峰值之后發(fā)生。兩種波形峰值的分隔可用功率因數(shù)表示。功率因數(shù)越低，兩個波形峰值則分隔越大。保爾金能使兩個峰值重新接近在一起，從而提高系統(tǒng)運行效率。
功率因數(shù)補償方法
無功補償?shù)闹饕康木褪翘嵘a償系統(tǒng)的功率因數(shù)。因為供電局發(fā)出來的電是以KVA或者MVA來計算的，但是收費卻是以KW，也就是實際所做的有用功來收費，兩者之間有一個無效功率的差值，一般而言就是以KVAR為單位的無功功率。大部分的無效功都是電感性，也就是一般所謂的電動機、變壓器、日光燈……，幾乎所有的無效功都是電感性，電容性的非常少見。也就是因為這個電感性的存在，造成了系統(tǒng)里的一個KVAR值，三者之間是一個三角函數(shù)的關(guān)系
KVA的平方=KW的平方+KVAR的平方
簡單來講，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值為零的話，KVA就會與KW相等，那么供電局發(fā)出來的1KVA的電就等于用戶1KW的消耗，此時成本效益最高，所以功率因數(shù)是供電局非常在意的一個系數(shù)。用戶如果沒有達到理想的功率因數(shù)，相對地就是在消耗供電局的資源，所以這也是為什么功率因數(shù)是一個法規(guī)的限制。目前就國內(nèi)而言功率因數(shù)規(guī)定是必須介于電感性的0.9～1之間，低于0.9，或高于1.0都需要接受處罰。這就是為什么我們必須要把功率因數(shù)控制在一個非常精密的范圍，過多過少都不行。
供電局為了提高他們的成本效益要求用戶提高功率因數(shù)，那提高功率因數(shù)對我們用戶端有什么好處呢？
?、偻ㄟ^改善功率因數(shù)，減少了線路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導線等的容量，因此不但減少了投資費用，而且降低了本身電能的損耗。
?、诮逵闪己霉σ蛑档拇_保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使負載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。
?、劭梢栽黾酉到y(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功率因數(shù)低，那么在既有設(shè)備容量不變的情況下，裝設(shè)電容器后，可以提高功率因數(shù)，增加負載的容量。
舉例而言，將1000KVA變壓器之功率因數(shù)從0.8提高到0.98時：
補償前：1000×0.8=800KW
補償后：1000×0.98=980KW
同樣一臺1000KVA的變壓器，功率因數(shù)改變后，它就可以多承擔180KW的負載。
?、軠p少了用戶的電費支出；透過上述各元件損失的減少及功率因數(shù)提高的電費優(yōu)惠。
此外，有些電力電子設(shè)備如整流器、變頻器、開關(guān)電源等；可飽和設(shè)備如變壓器、電動機、發(fā)電機等；電弧設(shè)備及電光源設(shè)備如電弧爐、日光燈等，這些設(shè)備均是主要的諧波源，運行時將產(chǎn)生大量的諧波。諧波對發(fā)動機、變壓器、電動機、電容器等所有連接于電網(wǎng)的電器設(shè)備都有大小不等的危害，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生諧波附加損耗，使得設(shè)備過載過熱以及諧波過電壓加速設(shè)備的絕緣老化等。
并聯(lián)到線路上進行無功補償?shù)碾娙萜鲗χC波會有放大作用，使得系統(tǒng)電壓及電流的畸變更加嚴重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會使電容器的電流有效值增加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。
諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過熱、振動、噪音增大、繞組附加發(fā)熱等。
諧波污染也會增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對通訊質(zhì)量有影響。當電流諧波分量較高時，可能會引起繼電保護的過電壓保護、過電流保護的誤動作。
因此，如果系統(tǒng)量測出諧波含量過高時，除了電容器端需要串聯(lián)適宜的調(diào)諧（detuned）電抗外，并需針對負載特性專案研討加裝諧波改善裝置。
功率因數(shù)補償?shù)囊饬x
功率因數(shù)是交流電路的重要技術(shù)數(shù)據(jù)之一。功率因數(shù)的高低，對于電氣設(shè)備的利用率和分析、研究電能消耗等問題都有十分重要的意義。
所謂功率因數(shù)，是指任意二端網(wǎng)絡(luò)（與外界有二個接點的電路）兩端電壓U與其中電流I之間的位相差的余弦。在二端網(wǎng)絡(luò)中消耗的功率是指平均功率，也稱為有功功率，它等于
由此可以看出，電路中消耗的功率P，不僅取決于電壓V與電流I的大小，還與功率因數(shù)有關(guān)。而功率因數(shù)的大小，取決于電路中負載的性質(zhì)。對于電阻性負載，其電壓與電流的位相差為0，因此，電路的功率因數(shù)最大（）；而純電感電路，電壓與電流的位相差為π／2，并且是電壓超前電流；在純電容電路中，電壓與電流的位相差則為－（π／2），即電流超前電壓。在后兩種電路中，功率因數(shù)都為0。對于一般性負載的電路，功率因數(shù)就介于0與1之間。
一般來說，在二端網(wǎng)絡(luò)中，提高用電器的功率因數(shù)有兩方面的意義，一是可以減小輸電線路上的功率損失；二是可以充分發(fā)揮電力設(shè)備（如發(fā)電機、變壓器等）的潛力。因為用電器總是在一定電壓U和一定有功功率P的條件下工作，由公式
可知，功率因數(shù)過低，就要用較大的電流來保障用電器正常工作，與此同時輸電線路上輸電電流增大，從而導致線路上焦耳熱損耗增大。另外，在輸電線路的電阻上及電源的內(nèi)組上的電壓降，都與用電器中的電流成正比，增大電流必然增大在輸電線路和電源內(nèi)部的電壓損失。因此，提高用電器的功率因數(shù)，可以減小輸電電流，進而減小了輸電線路上的功率損失。
提高功率因數(shù)，可以充分發(fā)揮電力設(shè)備的潛力，這也不難理解。因為任何電力設(shè)備，工作時總是在一定的額定電壓和額定電流限度內(nèi)。工作電壓超過額定值，會威脅設(shè)備的絕緣性能；工作電流超過額定值，會使設(shè)備內(nèi)部溫度升得過高，從而降低了設(shè)備的使用壽命。對于電力設(shè)備，電壓與電流額定值的乘積，稱為這臺設(shè)備的額定視在功率S額即
S額＝U額I額
也稱它為設(shè)備的容量，對于發(fā)電機來說，這個容量就是發(fā)電機可能輸出的最大功率，它標志著發(fā)電機的發(fā)電潛力，至于發(fā)電機實際輸出多大功率，就跟用電器的功率因數(shù)有關(guān)，用電器消耗的功率為
功率因數(shù)高，表示有功功率占額定視在功率的比例大，發(fā)電機輸出的電能被充分地利用了。例如，發(fā)電機的容量若為15000千伏安，當電力系統(tǒng)的功率因數(shù)由0．6提高到0．8時，就可以使發(fā)電機實際發(fā)電能力提高3000千瓦，這不正是發(fā)揮了發(fā)電機的潛力嗎？設(shè)備的利用也更合理。從這個角度來講，功率因數(shù)可以表示為有功功率與機在功率的比值，即
如何提高功率因數(shù)，是電力工業(yè)中需要認真考慮的一個重要而又實際的問題。在平常遇到的電感性負載的電路中，例如日光燈電路，一般采用并聯(lián)合適的電容器來提高整個電路的功率因數(shù)，
