無功補(bǔ)償?shù)幕驹恚弘娋W(wǎng)輸出的功率包括兩部分。一是有功功率，直接消耗電能，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、熱能、化學(xué)能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率;二是無功功率，不消耗電能，只是把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式的能，這種能作為電氣設(shè)備能夠作功的必備條件，并且，這種能是在電網(wǎng)中與電能進(jìn)行周期性轉(zhuǎn)換，這部分功率稱為無功功率(如電磁元件建立磁場占用的電能，電容器建立電場所占的電能)。

     第一個(gè)問題：低壓配電網(wǎng)中有功能量和無功能量傳遞方向有何不同？

     回答：有功能量的傳遞方向是電源指向負(fù)載，而無功能量的傳遞方向卻是雙向的，無功能量在電源和感性負(fù)載（暫且忽略容性負(fù)載）之間交換。

     許多用電設(shè)備除了從電源中取得有功功率外，也取用了無功功率。例如變壓器和電動(dòng)機(jī)中在對(duì)鐵芯勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生了無功功率，而電壓調(diào)整器和變頻器中的晶閘管及大功率晶體管等電力電子元件在對(duì)電源電壓進(jìn)行控制中產(chǎn)生了無功功率。

      第三個(gè)問題：無功功率會(huì)使得線路損耗增加嗎？例如各級(jí)配電設(shè)備之間擔(dān)任輸送電能的電纜，它的發(fā)熱會(huì)增加嗎？

      回答：當(dāng)然會(huì)。

      無功功率會(huì)使電流和視在功率增大，從而增加發(fā)電機(jī)、變壓器等電源設(shè)備及導(dǎo)線的容量。無功功率會(huì)使總電流增加，因而使設(shè)備及線路損耗ΔP增加。

      下式中最右側(cè)的部分，其損耗就是由無功功率引起的。

      無功功率會(huì)使線路及變壓器的電壓降增大，如果是沖擊性的無功功率負(fù)載，還會(huì)使電壓產(chǎn)生劇烈波動(dòng)，使供電質(zhì)量下降。

      第四個(gè)問題：無功功率和系統(tǒng)電壓有何關(guān)系?

      回答：

      我們來看下圖：

      上圖是單相配電系統(tǒng)中負(fù)載、補(bǔ)償器之間的關(guān)系圖。

      至于單相回路如何補(bǔ)償，也即共補(bǔ)和分補(bǔ)的關(guān)系，我們?cè)诤竺婷枋?。此處不涉及?/p>

      上圖中，U是系統(tǒng)電壓，R和X是系統(tǒng)電阻和電抗。

      我們假定負(fù)載的變化很小，于是電壓的變化率當(dāng)然也很小。我們?cè)偌俣ㄏ到y(tǒng)電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)電抗，據(jù)此就可以畫出右圖，也即系統(tǒng)電壓與無功功率的關(guān)系圖。

      我們看到，系統(tǒng)向負(fù)載供給和交換的無功功率越大，供電電壓就下降得越厲害。

      我們知道，系統(tǒng)電壓U滿足如下關(guān)系式：

      上式中的Sk是系統(tǒng)短路容量。

      我們對(duì)上式兩邊同時(shí)求微分，再換成函數(shù)改變量，得到：
我們看到，當(dāng)右邊的無功功率發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)電壓也發(fā)生了變化，且兩者的變化成比例關(guān)系。

      我們知道，系統(tǒng)的總無功功率等于負(fù)載的無功功率與補(bǔ)償器的無功功率之和。也即：
如果負(fù)載的無功功率QL發(fā)生變化時(shí)，補(bǔ)償器QB也能發(fā)生一定的變化，以補(bǔ)償QL的變化，這樣就能維持系統(tǒng)電壓U不變。

      于是有： Q=常數(shù)

      這就是動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)脑怼?/p>

      特別地，在右圖中，如果無功補(bǔ)償能把Q補(bǔ)償?shù)浇咏诹?3點(diǎn))，這就是常規(guī)的無功功率完全補(bǔ)償。

      由此可以看出，常規(guī)的無功功率補(bǔ)償與動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)闹饕獏^(qū)別：

      常規(guī)無功補(bǔ)償總是試圖把無功功率給消除到最低，使得功率因數(shù)接近于1;

      動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償卻把系統(tǒng)中的自然無功功率值設(shè)定為最佳值，并用無功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ沟眠@個(gè)自然無功功率值保持不變。這樣就實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的目的。

      這個(gè)自然無功功率的選擇有一定的條件，需要仔細(xì)斟酌。

      動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償一般用在負(fù)載電流變化很大的場合，例如汽車制造廠里的車身焊接流水線上。

      第五個(gè)問題：共補(bǔ)與分補(bǔ)
      回答：
      當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生三相不平衡時(shí)，N線中也會(huì)出現(xiàn)無功電流。

      注意：無功功率表征了電源和負(fù)載電感之間交換能量的幅度和規(guī)模，因此無功電流就是這種交換得以實(shí)現(xiàn)的必然結(jié)果。當(dāng)交換電流流過電纜時(shí)，它會(huì)造成發(fā)熱。

      不要以為無功功率只是改變電壓與電流之間的相位差而已。

      由于各相上的無功功率不盡相同，為了消除各相上的無功功率，除了共補(bǔ)外，還可以通過分相的分補(bǔ)無功補(bǔ)償來消除無功功率的影響。

      這就是共補(bǔ)與分補(bǔ)的原理。