在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，通常具有电感或电容性负载的电路功率因数都低于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，表明电路用于交变磁场转换的无功功率大， 进而降低了设备的利用率，提升了线路供电损失。因此，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。

(1) 最基本解析：拿设备作举例。例：设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。然而因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能利用70个单位的功率。但是却要交100个单位的费用。此例中，功率因数是0.7 (假如大部分设备的功率因数低于0.9时，将被罚款)，这种无功损耗主要存在于电机设备中，又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。

(2) 基本解析：每种电机系统均消耗两大功率，分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高，有用功与总功率间的比率便越高，系统运行则更有效率。

(3) 高级解析：在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。保尔金能使两个峰值重新接近在一起，进而提高系统运行效率。 对于功率因数改善电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大都属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。在电网中安装了无功补偿设备后，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，降低了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。由于降低了无功功率在电网中的流动，可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿的效益。无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。用户如果没有达到理想的功率因数，相对地就是在消耗供电局的资源，因此这也是为什么功率因数是一个法规的限制。

① 通过改善功率因数，降低了线路中总电流和供电系统中的电气元件，如变压器、电器设备、导线等的容量，因此不但降低了投资费用，并且降低了本身电能的损耗。 

② 藉由良好功因值的确保，进而降低供电系统中的电压损失，可以使负载电压更稳定，改善电能的质量。 

③ 可以提升系统的充裕度，挖掘出了供电设备的潜力。假如系统的功率因数低，那在既有设备容量不变的情况下，安设补偿器后，可以提高功率因数，提升负载的容量。

④ 降低了用户的电费支出；透过以上各元件损失的降低及功率因数提高的电费优惠。除此之外，有些电力电子设备如整流器、变频器、开关电源等；可饱和设备如变压器、电动机、发电机等；电弧设备及电光源设备如电弧炉、日光灯等，这些设备均是主要的谐波源，运行时将产生大量的谐波。谐波对发动机、变压器、电动机、电容器等所有连接于电网的电器设备都有大小不等的危害，主要表现为产生谐波附加损耗，使得设备过载过热以及谐波过电压加速设备的绝缘老化等。并联到线路上进行无功补偿的补偿器对谐波会有放大作用，使得系统电压及电流的畸变更为严重。此外，谐波电流叠加在补偿器的基波电流上，会使补偿器的电流有效值提升，造成温度上升，降低电容器的使用寿命。谐波电流使变压器的铜损耗提升，引起局部过热、振动、噪音增大、绕组附加发热等。谐波污染也会提升电缆等输电线路的损耗。并且谐波污染对通讯质量有影响。当电流谐波分量较高时，有可能会引起继电保护的过电压保护、过电流保护的误动作。 

因此，假如系统量测出谐波含量过高时，除了补偿器前端需要串联适宜的调谐电抗器外，并需针对负载特性专案研讨加装谐波改善装置。

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