در مدار جریان متناوب، خازن دائماٌ ، شارژ و دشارژ می شود، ولتاژ و جریان نیز همواره وجود دارند و می توان وجود توان را تشخیص داد. با این حال، جریان و ولتاژ همفاز نبوده و توان مؤثری نیز بدست نمی آید. هنگام شارژ و دشارژ خازن، هیجگونه گرمایی تولید نمی شود. منحنی توان را از ضرب کردن مقادیر لحظه ای ولتاژ و جریان (نقطه به نقطه) می توان بدست آورد. بخشهای مثبت و منفی توان با یکدیگر برابر بوده، و میانگین توان برابر صفر است و این به معنای عدم تولید توان مؤثر است. بنابراین روشن می شود، که هیچگونه توان مؤثری در خازن بوجود نمی آید. به همین خاطر این توان را راکتیو یا کور می نامند، مقاومت خازن را نیز مقاومت کور می نامند. کور یعنی بی تولید.
بار مصرفی یا قدرت حقیقی یا اکتیو، که به صورت کیلو وات و یا مگاوات بیان می شود، از نیروگاهها تأمین می شود. تمام اقداماتی که در شبکه نیرو انجام می شود، به خاطر تأمین بار مصرفی است. همچنین در یک سیستم جریان متناوب، قدرت کور (راکتیو) که به صورت کیلو وار (KVAR ) یا مگاوار (MVAR) بیان می شود، قسمت مهمی را تشکیل می دهد. اصطلاحاٌ جمع برداری قدرت حقیقی و قدرت کور را قدرت ظاهری می نامند. تقاضا برای قدرت راکتیو یا کور را مدارهای الکترو مغناطیسی موتورها و ترانسفورماتورها و خطوط و کوره های الکتریکی و مصارف صنعتی دیگر افزایش می دهند. در حالتی که نسبت قدرت حقیقی، که از طریق خطوط منتقل می شود، به قدرت ظاهری کوچک باشد، اصطلاحاٌ گفته می شود، که ضریب قدرت سیستم پایین است. ضریب قدرت یعنی نسبت قدرت حقیقی به قدرت ظاهری. برای یک مقدار مشخص قدرت حقیقی در صورتی که ضریب قدرت پایین باشد در خطوط انتقال و ترانسفورماتور و ژنراتور به علت بالا بودن قدرت ظاهری، جریان افزایش می یابد، که نتیجه آن افزایش تلفات در سیستم بوده، که متناسب با مجذور جریان است. این مسئله همچنین باعث افت ولتاژ در شبکه و مصرف کننده می شود.
توان راکتیو
مطابق قرار دادی، که به طور وسیع استفاده می شود:
توان راکتیو در یک نیروگاه ( مرکز تولید نیرو) مثبت است، چنانچه تولید شود و منفی است چنانچه جذب شود.
توان راکتیو در یک مصرف کننده، منفی است اگر تولید شود و مثبت است اگر جذب شود.
کمپنزاسیون
توان راکتیو، یکی از مهمترین عواملی است،که در طراحی و بهره برداری شبکه های نیرو در نظر گرفته می شود. علاوه بر بارها، عناصر شبکه نیز اغلب مصرف کننده توان راکتیوند. بنابراین توان راکتیو باید در بعضی از نقاط شبکه تولید شود و سپس به محلهای مورد نیاز منتقل شود.
در عمل، نمام تجهیزات شبکه نیرو برای ولتاژ نامی طراحی می شود. اگر ولتاژ برابر مقدار نامی خود نباشد، ممکن است باعث آسیب دیدن تجهیزات شبکه و یا کاهش عمر آنها شود. برای نمونه گشتاور موتور القایی با توان دوم ولتاژ ترمینالهای آن متناسب است و نیز شارنوری یک لامپ با ولتاژ آن تغییر می کند. بنابراین تثبیت ولتاژ در نقاط مختلف شبکه کاملاٌ ضروری است. توان راکتیو مصرفی بارها در ساعات مختلف در حال تغییر است. بنابراین ولتاژ و توان راکتیو دائماٌ باید کنترل شوند. در ساعات پر بار، بارها قدرت راکتیو بیشتری مصرف می کنند. از اینرو قدرت راکتیو زیادی می باید در شبکه تولید شود. اگر قدرت راکتیو مورد نیاز شبکه تأمین نشود، ولتاژ نقاط مختلف شبکه به ناچار کاهش می یابد و ممکن است از حدود مجاز خود خارج شود. نیروگاهها بوسیله سیستم کنترل ولتاژ، کاهش ولتاژ را متوجه می شوند و فرمان افزایش تحریک ژنراتور و نتیجتاٌ افزایش ولتاژ ژنراتور تا سطح ولتاژ نامی را صادر می کنند، ولی ،قدرت راکتیو تولیدی ژنراتورها به خاطر مسائل حرارتی سیم پیچها محدود است و ژنراتورها در ساعات پر بار، به تنهایی نمی توانند قدرت راکتیو مورد نیاز کل شبکه را تأمین کنند. بنابراین در این ساعات به وسایلی نیاز است، که بتوان قدرت راکتیو را به شبکه تزریق کرد تا سطح ولتاژ در محدوده مجاز قرار گیرد، بارها و عناصر شبکه در ساعات کم بار، قدرت راکتیو کمی مصرف می کنند و ظرفیت یا کاپاسیتانس خطوط انتقال باعث می شود، که قدرت راکتیو تولیدی در شبکه افزایش یابد. در این حالت، ژنراتورها به صورت زیر تحریک بکار می افتند و مقداری از قدرت راکتیو اضافی سیستم را مصرف می کنند، ولی به خاطر ملاحظات پایداری، قدرت راکتیو مصرفی ژنراتورها تیز محدود است و ژنراتورها نمی توانند به تنهایی مسئله اضافه تولید قدرت راکتیو و افزایش ولتاژ ناشی از آن را حل کنند. بنابراین به وسایلی نیاز است، که بتوانند در این ساعات، قدرت راکتیو اضافی سیستم را مصرف کنند. وسایلی را که برای کنترل توان راکتیو و ولتاژ بکار می برند کمپنزاتور می نامند. تعادل قدرت راکتیو در شبکه، متضمن ثابت بودن ولتاژ است وکنترل قدرت راکتیو به منزله کنترل ولتاژ است.
روش های کنترل قدرت راکتیو و ولتاژ
با تزریق قدرت راکتیو به شبکه بوسیله کمپنزاتورهایی، که به صورت موازی وصل می شود( مانند: خازن، راکتور، ماشین سنکرون و SVC ).
با جابجایی قدرت راکتیو درشبکه بوسیله ترانسفورماتورهای متغیر
Tap-changing transformers}} ( تر انسفورماتور های متغیر بیشتر برای تنظیم دامنه ولتاژ بکار می رود. در این صورت، قدرت راکتیو به شبکه تزریق نمی شود و فقط قدرتهای راکتیو موجود در خطوط و دیگر عناصر شبکه جا به جا می شود).
از طریق کاهش راکتانس القایی خطوط انتقال با نصب خازن سری. (نقش اصلی خازن سری در بهبود پایداری خطوط بلند است، هنگامی که در خطوط بسیار بلند خازن سری بکار برده می شود، از راکتور موازی نیز به طور همزمان برای کنترل ولتاژ حالتهای کم بار و بی بار استفاده می شود).
در جبران بار راکتیو اهداف اصلی سه گانه زیر مورد نظر است:
اصلاح ضریب توان
بهبود تنظیم ولتاژ
متعادل کردن بار
خاطر نشان می سازیم که اصلاح ضریب توان و متعادل کردن بار حتی در مواقعی که ولتاژ تغذیه ثابت و مستقل از بار است، مطلوب خواهد بود.
اصلاح ضریب توان به این معناست که توان راکتیو مورد نیاز بار به جای آنکه از نیروگاه دور تأمین شود، در محل نزدیک بار تولید شود. اغلب بارهای صنعتی دارای ضریب توان پس فاز هستند، یعنی توان راکتیو جذب می نمایند. بنابراین جریان بار مقدارش از آنچه که برای تأمین توان واقعی ضروری است بیشتر خواهد بود. تنها توان واقعی است، که مشتری نه تنها می باید بهای هزینه اضافی کابلی که آن را انتقال می دهد بپردازد، بلکه تلفات ژولی اضافی ایجاد شده در کابل تغذیه را نیز باید بپردازد. مؤسسات تولید کننده همچنین دلیل کافی برای عدم ضرورت انتقال توان راکتیو غیر ضروری از ژنراتورها به بار را دارند و این است که ژنراتورها و شبکه های توزیع قادر نخواهند بود در ضریب بهره کامل کار کنند و کنترل ولتاژ در سیستم تغذیه بسیار مشکل خواهد شد.تعرفه های برق تقریباٌ همواره مشتریان صنعتی را به واسطه بارهای ب ضریب توان کم آنها جریمه می نمایند و این عمل سالیان متمادی انجام گرفته و در نهایت منجر به توسعه کاربرد سیستمهای اصلاح ضریب توان در مراکز صنعتی شده است.
تنظیم ولتاژ در حضور بارهایی، که توان راکتیو مصرفی آنها تغییر می کند، یک موضوع مهم و در مواردی یک مسئله بحرانی خواهد بود. توان راکتیو مصرفی کلیه بارها تغییر می کند، گرچه مقدار و میزان تغییرات آنها کاملاٌ متفاوت است. این تغییرات توان راکتیو در تمامی موارد منجر به تغییرات ولتاژ (یا تنظیم ولتاژ) در نقطه تغذیه می شود و این تغییرات ولتاژ بر عملکرد مفید و مؤثر کلیه وسایل متصل به نقطه تغذیه مداخله نموده و منجر به امکان تداخل در بارهای مصرف کننده های مختلف می شود. به منظور جلوگیری از این مسئله، مؤسسات تولید کننده برق معمولاٌ موظف
می شوند،که ولتاژ تغذیه را در یک حد مجاز نگاه دارند. امکان دارد این حد از مقدار مثلاٌ %50 میانگین دریک فاصله زمانی چند دقیقه یا چند ساعت، تا یک مقدار بسیار محدودتر تغییر نماید. این مقدار محدودتر از ناحیه بارهای بزرگ و دارای تغییرات سریع که منجر به ایجاد فرورفتگی در ولتاژ و اثر نامطلوب بر عملکرد وسایل حفاظتی یا چشمک زدن لامپ و آزار چشم می شود، تحمیل می شود. وسایل جبران کننده نقش اساسی را در ثابت نگاهداشتن ولتاژ در محدوده مورد نظر ایفا می کنند. مسئله سوم که درجبران بار مدنظر است متعادل کردن بار است. اکثر شبکه های نیرو ac سه فاز بوده و برای عملکرد متعادل طراحی می شوند. عملکرد نا متعادل منجر به ایجاد مؤلفه های جریان توالی صفر و منفی می شود. اینگونه مؤلفه های جریان اثرات نامطلوبی چون ایجاد تلفات اضافی در موتورها و مولدها، گشتاور نوسانی در ماشینهای ac ، افزایش دندانگی یا ریپل در یکسو کننده ها، عملکرد غلط انواع تجهیزات،اشباع ترانسفورماتورها و جریان اضافی سیم زمین را به دنبال خواهد داشت. انواع خاصی از وسایل ( از جمله تعدادی از انواع جبران کننده ها) در عملکرد متعادل، هارمونی سوم را کاهش می دهند. در شرایط کار نا متعادل این هارمونی نیز در شبکه ظاهر می شود.
هارمونیها معمولاٌ بوسیله فیلتر که دارای اصول طراحی متفاوتی با جبران کننده ها هستند، حذف می شوند. با وجود این، مشکل هامونیها اغلب همراه با مسئله جبران پیش می آید، که همواره مسئله هارمونیها و پالایش آنها مورد توجه خواهد بود. بعلاوه، شمار زیادی از جبران کننده ها ذاتاٌ هارمونی سازند، که می باید بوسیله فیلتر خارجی تضعیف شوند.