如同有功功率平衡一樣，電力系統的無(wú)功功率在每一刻也必須保持平衡。
       在電力系統中，頻率與有功功率是一對統一體， 當有功負荷與有功電源出力相平衡時(shí)，頻率就正常，達到額定值50Hz，而當有功負荷大于有功出力時(shí)，頻率就下降，反之，頻率就會(huì )上升。電壓與無(wú)功功率也和 頻率與有功功率一樣，是一對對立的統一體。當無(wú)功負荷與無(wú)功出力相平衡時(shí)，電壓就正常，達到額定值，而當無(wú)功負荷大于無(wú)功出力時(shí)，電壓就下降，反之，電壓 就會(huì )上升。
      但是，需要說(shuō)明的是電壓與無(wú)功功率之間的關(guān)系要比頻率與有功功率之間的關(guān)系復雜得多，大體上有以下幾點(diǎn)：
      ①在一個(gè)并列運行的電力系統中，任何一點(diǎn)的頻率都是一樣的，而電壓與無(wú)功電力卻不是這樣的。
      當無(wú)功功率平衡時(shí)，整個(gè)電力系統的電壓從整體上看是會(huì )正常的，是可以達到額定值的，即便是如此，也是指整體上而已，實(shí)際上有些節點(diǎn)處的電壓并不一定合格，如 果無(wú)功不是處于平衡狀態(tài)時(shí)，那么情況就更復雜了，當無(wú)功出力大于無(wú)功負荷時(shí)，電壓普遍會(huì )高一些，但也會(huì )有個(gè)別地方可能低一些，反之，也是如此。
      ②系統需要的無(wú)功功率遠遠大于發(fā)電機所能提供的無(wú)功出力，這是由于現代超高壓電網(wǎng)包括各級變壓器和架空線(xiàn)路在傳送電能時(shí)需要消耗大量的無(wú)功，稱(chēng)為"無(wú)功損 耗"，一般來(lái)說(shuō)，這些無(wú)功損耗與整個(gè)電網(wǎng)中的無(wú)功負荷的大小是差不多的，我們以一臺50MVA的110kV變壓器為例來(lái)了解變壓器在運行中的無(wú)功損耗情況。
      變壓器的參數為：Ue =110kV，Se=50MVA，Uk%=17%，變壓器在傳送電能時(shí)的無(wú)功損耗的計算式為：
    Q = SeUk%(I/Ie)2
    式中 I--變壓器的負荷電流；
　　 Ie--變壓器的額定電流，與變壓器的無(wú)功損耗與變壓器的負載率、變壓器的額定容量及短路阻抗有關(guān)。
      如果這臺變壓器滿(mǎn)負荷運行，那么它的無(wú)功損耗就是：Q=50MVA×17%=8.5Mvar
      此時(shí)變壓器的無(wú)功損耗相當大，其低壓側安裝的并聯(lián)電容器組的容量甚至不夠補償變壓器滿(mǎn)負荷時(shí)的無(wú)功損耗。
      ③ 無(wú)功功率不宜遠距離輸送，當輸送功率與傳送距離達到一定極限時(shí)，其傳送功率成為不可能，這是由于超高壓等級的變壓器、線(xiàn)路電抗較大，其無(wú)功損耗Q = I2X相應也很大，所輸送的無(wú)功功率均損耗在變壓器及線(xiàn)路上了。另外，傳送大量的無(wú)功功率時(shí)，線(xiàn)路電壓損失也相  當大，同樣會(huì )造成無(wú)法傳送的結果。
      合理的就地無(wú)功補償對調整系統電壓、降低線(xiàn)損有十分重要的作用。
      設有一條110kV線(xiàn)路選用LG-300型導線(xiàn)(導線(xiàn)電阻0.095W/km)線(xiàn)路全長(cháng)20km，輸送有功功率30MW，無(wú)功功率40Mvar，下面分別計算在功率因數cosf = 0.6和0.9時(shí)線(xiàn)路的功率損耗和應補償的無(wú)功功率。本題只計算導線(xiàn)電阻的功率損耗，不考慮其它因素。
       1)在 cosf = 0.6時(shí)，此時(shí)有功P = 30MW，無(wú)功Q = 40Mvar，視在功率S = 50MVA，電流I = S/U = 50MVA/(110kV×31/2) = 263A，功率損耗P = I2•R = 2632×0.095×20×3 = 394kW。
       2) 在cosf=0.9時(shí)，此時(shí)有功功率P=30MW，視在功率S=33.333MVA，無(wú)功功率Q= 14.528Mvar，I=S/U=33.333MVA/(110kV×31/2) =175A，功率損耗 P = I2•R = 1752×0.095×20×3 = 175kW。應補償無(wú)功容量 = 40-14.528 = 25.472Mvar。
       補償前后有功損耗相差219kW。由計算結果可知補償無(wú)功功率25.472Mvar后每小時(shí)可降低線(xiàn)損219kWh。
       無(wú)功補償對電力系統的重要性越來(lái)越受到重視，合理地投停使用無(wú)功補償設備，對調整電網(wǎng)電壓、提高供電質(zhì)量、抑制諧波干擾、保證電網(wǎng)安全運行都有著(zhù)十分重要的作用。 
       無(wú)功補償裝置的合理使用可以給供電企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟效益。對于像北京電力公司這樣的大企業(yè)來(lái)說(shuō)，線(xiàn)損每降低0.1個(gè)百分點(diǎn)，就可以增加上千萬(wàn)元收入。
       從根本上說(shuō)，要維持整個(gè)系統的電壓水平，就必須有足夠的無(wú)功電源來(lái)滿(mǎn)足系統負荷對無(wú)功功率的需求和補償線(xiàn)路和變壓器中的無(wú)功功率損耗。
       如果系統無(wú)功電源不足，則會(huì )使電網(wǎng)處于低電壓水平上的無(wú)功功率平衡，即靠電壓降低、負荷吸收無(wú)功功率的減少來(lái)彌補無(wú)功電源的不足。同樣，如果由于電網(wǎng)缺乏調節手段或無(wú)功補償元件的不合理運行使某段時(shí)間無(wú)功功率過(guò)剩，也會(huì )造成整個(gè)電網(wǎng)的運行電壓過(guò)高。
       我國電網(wǎng)曾在20世紀70年代由于缺乏無(wú)功功率補償設備而長(cháng)期處于低電壓運行狀態(tài)。有些地方想用調節變壓器分接頭的辦法來(lái)解決本地區電壓低的問(wèn)題。開(kāi)始，這種辦法也有一些效果，某些供電點(diǎn)電壓升高了，但這是以降低別處電壓為代價(jià)的，因為總的無(wú)功電源不足，局部地區電壓升高無(wú)功負荷增大，必然使別處無(wú)功功率更 少、電壓更低。各處普遍采用調節變壓器分接頭的結果，不僅沒(méi)能提高負荷的供電電壓，而是使得無(wú)功損耗加大，整個(gè)系統低電壓?jiǎn)?wèn)題更加嚴重。在這種情況下，首 要的問(wèn)題應該是增加無(wú)功功率補償設備。
       低壓運行同時(shí)對電網(wǎng)安全帶來(lái)巨大危害，系統穩定性差，十分脆弱，經(jīng)受不起事故異常及負荷強烈變化對系統的沖擊、十分容易造成大面積的停電和系統瓦解的后果，國內外均有此先例。