电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。cosφ称为功率因数，又叫力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。三相功率因数的计算公式为：

　　式中cosφ———功率因数;

　　P———有功功率，kW;

　　Q——无功功率,kVar;

　　S———视在功率,kV。A;

　　U———用电设备的额定电压,V;

　　I———用电设备的运行电流,A。

　　功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。

　　(1)自然功率因数：是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说用电设备本身所具有的功率因数。自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质，电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高，等于1，而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低，都小于1。

　　(2)瞬时功率因数：是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。

　　(3)加权平均功率因数：是指在一定时间段内功率因数的平均值，其计算公式为：

　　提高功率因数的方法有两种，一种是改善自然功率因数，另一种是安装人工补偿装置。

　　无功功率

　　在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率，一种是无功功率。

　　有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

　　无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需一部分的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。

　　无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。为了形象地说明这个问题，举一个例子：

　　农村修水利需要开挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢?

　　在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。

　　无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在：

　　(1)降低发电机有功功率的输出。

　　(2)降低输、变电设备的供电能力。

　　(3)造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。

　　(4)造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。

　　从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。

　　功率因数的人工补偿

　　一、电容器并联补偿的工作原理：

　　在交流电流电路中，纯电阻负荷中的电流与电压同相;纯电感负荷中的电流滞后与电压90o;而纯电容负荷的电流则超前于电压90o;可见，电容中的电流与电感中的电流相差180o，它们能够互相抵消。

　　电力系统的负荷大部分是电感性和电阻性的，因此总电流将滞后于电压一个角度φ(功率因素角)如果将移相电容器与负荷并联，则移相电容器的电流将抵消一部分电感电流，这样使电感电流减少，总电流也减少，功率因数将得到提高。

　　二、电容器无功容量的选择

　　1. 电容器无功容量与电容值的关系

　　2. 补偿容量的选择

　　3. 对电动机进行个别补偿的电容器电量计算

　　应按使电机空载时使补偿后的功率因数接近1.

　　三、移相电容器的补偿方式

　　并联补偿的电力电容器的大多采用△形接线。

　　低压并联电容器，多数是做成三相的，内部已接成△形。

　　优点是：三个电容为C的电容器接成△的容量是接成Y容量的3倍。电容器采用△接线时，任一电容器断线，三相线路仍得到无功补偿，而采用Y接线时，一相电容器断线时，断线相则失去无功补偿。

　　缺点是：电容器采用△接线时，任一电容器击穿短路时，将造成三相线路的两相短路，短路电流非常大，有可能引起电容器爆炸。

　　并联电容器组必须装设与之并联的放电设备。