在晶闸管电流源型整流电路中，中间直流环节的电压正比于电动机线电压额定值乘以运行点电动机实际的功率因数，再乘以转速百分比。所以，对于风机水泵等平方转矩负载，直流环节电压会随着转速的下降而很快降低，所以输入整流电路必须将触发角后移，这样导致输入功率因数很快下降。另一个解释是，由于整流器电流和逆变器电流一般相等，负载所需的无功电流会直接“反射”到电网，导致输入功率因数较低。根据变频器输入，输出功率关系，有

    Uin×Iincosφ1η=Uout×Ioutcosφ2

对电流源型变频器有Iin=Iout，所以

    cosφ1=(Uout/Uinη)cosφ2=(f/fmomη)cosφ2

式中  Uin-变频器输入电压；

    Uout-变频器输出电压；

    Iin-变频器输入电流；

    Iout-变频器输出电流；

    cosφ1-变频器输入功率因数；

    cosφ2-变频器输出功率因数；

    f-变频器输出频率；

    fnom-变频器输入频率，即电源频率；

    η-变频器效率。

    可见普通电流源型变频器的输入功率因数较低，且会随着转速的下降而降低，为了解决输入功率因数较低的问题，往往需要功率因数补偿装置，同时也起到消除部分谐波电流的作用。

    随着变频器的广泛应用，变频供电系统的谐波治理与无功功率补偿的意义逐渐被人们所认识。变频供电电源按傅立叶级数可以分解为基波有功电流、基波无功电流、谐波和间谐波电流。

    基波无功电流占用电网容量；导致网压波动；在供配电设施产生热损耗；降低了供配电设施运行可靠性。

    谐波和间谐波的集肤效应使输电线等效截面积变小，线路损耗增加；铁芯中附加高频涡流损耗增加；谐波和间谐波电流导致网压波形畸变和辐射干扰，引起同一电网下其他负载出力减小，损耗增加，甚至误动作。

    变频器用量较大的车间，用电容器直接进行无功功率补偿虽然可以大幅度降低基波无功电流，但是必然出现谐波放大现象。这时，供电电流和电容器电流中谐波和间谐波电流大幅度增加，电容器由于超温和过压而损坏，供电变压器温升加大。为避免谐波电流大幅度增加，谐波治理与无功功率补偿必须同时进行。

    从基波无功电流、谐波和间谐波电流的危害上可看出：采用就地谐波治理与无功功率补偿可以获得最大的效益。根据工程经验，采用就地谐波治理与无功功率补偿，一年或一年半时间即可从节能中回收全部投资。

    根据变频器分类，变频器供电系统的就地谐波治理与无功功率补偿装置分为：

    1)含各次滤波器的TSC动态无功功率补偿装置。

    2) 6%电抗的TSC动态无功功率补偿装置。

    3)固定投入各次滤波器的装置。

    (1)交-直-交电流型变频器。电网通过晶闸管三相全控桥给变频器供电，功率因数角约等于控制角α。供电电流包含6k±1次谐波（k=1、2、3…），并且在直流电流无脉动的理想情况下，n次谐波电流含量是基波电流的1/n。实际上，直流电流脉动导致5次谐波和7次谐波含量增加，大于7次谐波的高次谐波含量减少。

    就地实现谐波治理和无功功率补偿是安装含各次滤波器的TSC动态无功功率补偿装置。装置中计算机根据基波无功功率投入一定数量的5次、7次、11次和13次滤波器。滤波器对基波呈容性，补偿基波无功功率；滤波器对谐波呈现很小的电感，滤除各次谐波无功功率。

    (2)交-交变频器。电网通过晶闸管三相可逆整流桥给变频器供电，功率因数很低。供电电流不仅包含6k±1次谐波（k=1、2、3…），还在谐波附近出现间隔为变频器输出频率的间谐波。用5次、7次、11次和13次滤波器可以滤除谐波，但是滤波器对一些间谐波呈容性，必然产生间谐波放大现象。

    就地实现谐波、间谐波治理和无功功率补偿是安装6%电抗的TSC动态无功功率补偿装置。特点是对5次和5次以上谐波和间谐波都呈感性，没有谐波放大现象。对5次、7次谐波和5次、7次谐波附近的间谐也有一定的滤波效果。

    (3)交-直-交电压型变频器。电网通过三相二极管整流桥给变频器供电，功率因数大于0.97。由于二极管整流桥仅在网压峰顶开通，对电容器充电，电流波形是导通角较窄的尖锋。供电电流包含6k±1次谐波（k=1、2、3…），谐波含量随进线电抗和直流滤波电抗的电感量增加而减少。一般来说，加电抗器后5次谐波、7次谐波9、11次谐波和13次谐波仍然占40%、35%、25%和20%。

    对供电变压器还有其他感性负载的场合，可以安装含各次滤波器的TSC动态无功功率补偿装置；对几乎全是交-直-交电压型变频器的车间由于不需要补偿基波无功功率需要滤除谐波无功功率，应安装固定投入各次滤波装置。为了防止轻载过补偿对电网电压的提升，该滤波器应该具有提供的基波容性，应在设计时考虑谐波发热和过压问题。