无功补偿的基本原理：电网输出的功率包括两部分：一是有功功率：直接消耗电能，把电能转变为机械能、热能、化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率;二是无功功率：不消耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率(如电磁元件建立磁场占用的电能，电容器建立电场所占的电能)。
第一个问题：低压配电网中有功能量和无功能量传递方向有何不同？
回答：有功能量的传递方向是电源指向负载，而无功能量的传递方向却是双向的，无功能量在电源和感性负载（暂且忽略容性负载）之间交换。
许多用电设备除了从电源中取得有功功率外，也取用了无功功率。例如变压器和电动机中在对铁芯励磁时产生了无功功率，而电压调整器和变频器中的晶闸管及大功率晶体管等电力电子元件在对电源电压进行控制中产生了无功功率。
在上图中，电阻消耗了电源的有功功率，而电感则在一周期的某段时间内吸收电源能量，在其它时间内向电源及负载释放能量，本身并不消耗能量。所以无功功率表征了电源和负载电感之间交换能量的幅度和规模。
注意：图中是用有功能量和无功能量来表达的，其中有功能量（无功能量）是有功功率（无功功率）与时间的乘积。
无功功率的输送是不经济的，因为它不可能转换为其它能量形式，所以需要对无功功率进行补偿。
第二个问题：无功功率流经的路径与N线有关吗？
回答：无关。
对于对称三相电路，在任意时刻各相的无功分量瞬时值之和恒等于零，因此可以认为无功能量并不流经中性线，无功能量仅在三相之间流动。
第三个问题：无功功率会使得线路损耗增加吗？例如各级配电设备之间担任输送电能的电缆，它的发热会增加吗？
回答：当然会。
无功功率会使电流和视在功率增大，从而增加发电机、变压器等电源设备及导线的容量。无功功率会使总电流增加，因而使设备及线路损耗ΔP增加。
下式中最右侧的部分，其损耗就是由无功功率引起的。
无功功率会使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性的无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量下降。
第四个问题：无功功率和系统电压有何关系?
回答：
我们来看下图：
上图是单相配电系统中负载、补偿器之间的关系图。
至于单相回路如何补偿，也即共补和分补的关系，我们在后面描述。此处不涉及。
上图中，U是系统电压，R和X是系统电阻和电抗。
我们假定负载的变化很小，于是电压的变化率当然也很小。我们再假定系统电阻远远小于系统电抗，据此就可以画出右图，也即系统电压与无功功率的关系图。
我们看到，系统向负载供给和交换的无功功率越大，供电电压就下降得越厉害。
我们知道，系统电压U满足如下关系式：
上式中的Sk是系统短路容量。
我们对上式两边同时求微分，再换成函数改变量，得到：
我们看到，当右边的无功功率发生变化时，系统电压也发生了变化，且两者的变化成比例关系。
我们知道，系统的总无功功率等于负载的无功功率与补偿器的无功功率之和。也即：
如果负载的无功功率QL发生变化时，补偿器QB也能发生一定的变化，以补偿QL的变化，这样就能维持系统电压U不变。
于是有： Q=常数
这就是动态无功补偿的原理。
特别地，在右图中，如果无功补偿能把Q补偿到接近于零(3点)，这就是常规的无功功率完全补偿。
由此可以看出，常规的无功功率补偿与动态无功补偿的主要区别：
常规无功补偿总是试图把无功功率给消除到最低，使得功率因数接近于1;
动态无功补偿却把系统中的自然无功功率值设定为最佳值，并用无功补偿的方法使得这个自然无功功率值保持不变。这样就实现了稳定系统电压的目的。
这个自然无功功率的选择有一定的条件，需要仔细斟酌。
动态无功补偿一般用在负载电流变化很大的场合，例如汽车制造厂里的车身焊接流水线上。
第五个问题：共补与分补
回答：
当配电系统发生三相不平衡时，N线中也会出现无功电流。
注意：无功功率表征了电源和负载电感之间交换能量的幅度和规模，因此无功电流就是这种交换得以实现的必然结果。当交换电流流过电缆时，它会造成发热。
不要以为无功功率只是改变电压与电流之间的相位差而已。
由于各相上的无功功率不尽相同，为了消除各相上的无功功率，除了共补外，还可以通过分相的分补无功补偿来消除无功功率的影响。
这就是共补与分补的原理。
延伸阅读：
低压电气和低压电器技术之3——浅谈低压空气开关中的“空气”和灭弧原理
