电力系统中的主要负载是异步电动机和变压器。这些设备均从电网汲取大量的无功功率以供其励磁之用。所以，电网担负着很大一部分电感性的无功电流，导致电网的功率因数降低，以致发电机和输配电设备的作用不能充分发挥，线路损耗和电压损失增大，输电质量变坏，甚至影响输电的稳定性。由于同步电机处在过励状态时，可以从电网汲取相位超前于电压的电流，从而改善电网的功率因数（见功率因数的提高，因此在过去的生产实际中，除选用一部分同步电动机外，还在电网的受电端装设一些同步调相机，用于改善电网的功率因数。根据电网负载情况的不同，适当调节调相机的励磁电流，可改变调相机汲取的无功功率，使电网的功率因数接近于1。此外,在长距离输电线路中，线路电压降随负载情况的不同而发生变化，如果在输电线的受电端装一同步调相机，在电网负载重时，让其过励运行，减少输电线中滞后的无功电流分量，从而可减少线路压降；在输电线轻载的情况下，让其欠励运行，吸收滞后的无功电流，可防止电网电压上升，从而维持电网的电压在一定的水平上。同步调相机还有提高电力系统稳定性的作用。

同步调相机的结构基本上与同步电动机相同，只是由于它不带机械负载，转轴可以细些。如果它具有自起动能力,则其转子可以做成没有轴伸,便于密封。同步调相机经常运行在过励状态,励磁电流较大,损耗也比较大，发热比较严重。容量较大的同步调相机常采用氢气冷却。随着电力电子技术的发展和静止无功补偿器(SVC)的推广使用，调相机现已很少使用。2100433B

同步调相机的结构基本上与同步电动机相同 ，只是由于它不带机械负载，转轴可以细些。如果它具有自起动能力,则其转子可以做成没有轴伸,便于密封。同步调相机经常运行在过励状态,励磁电流较大,损耗也比较大，发热比较严重。容量较大的同步调相机常采用氢气冷却。随着电力电子技术的发展和静止无功补偿器 (SVC)的推广使用，调相机现已很少使用。

同步调相机是一种优良的动态无功补偿装置，是大型电网首选的无功补偿设备 。 同步调相机在20世纪90年代前曾得到长足发展，最大容量达350 MVA，冷却方式五花八门，结构上异彩纷呈。

近年来，为了应对高压直流输电和新能源接入电网带来的无功调节问题，对大型同步调相机的研制提出了紧迫要求。一方面要充分吸取过去大型调相机研制所积累的经验教训;另一方面应注意吸收近30多年来大型同步电机的研究成果(如大型空冷汽轮发电机的研究成果)。针对现代电力系统局部电压不稳、区域性电压凹陷等对同步调相机提出的新要求，全面把握现代大型同步调相机的新特点，深入开展科研工作，研制出高能的机组，以充分满足电力系统的要求。

同步调相机的主要应用在如下方面：

（1）控制电压的大幅偏移；

（2）在HVDC的终端作为动态无功支持。

同步调相机是特殊运行状态下的同步电机。可视为不带有有功负荷的同步发电机或是一种不带机械负荷的同步发电机。它可以过励磁运行，也可以欠励磁运行，运行状态根据系统的需要来调节。当它过励磁运行时，将向电网发出无功功率；欠励磁运行时，将从电网吸收无功功率。同步调相机一般装设自动调节励磁装置，能自动地在电网电压降低时增加输出无功以维持电压，在有强励装置是，在电网故障情况下也能调整系统电压保证继电保护装置的正确动作。

同步调相机是最早采用的一种无功补偿设备，实际上是专门的无功功率发电机。它的优点是可以平滑的改变无功功率的大小和方向，调整电压平滑，单机容量可以做的较大，因此无功输出容量基本不会受到限制，更重要的是，它可以有效地支撑电网的电压提高电网的稳定性 。