低压无功功率自动补偿控制器采样三相电源中一线电流（如A线）与另外两线的电压（如BC线）之间的相位差，通过一定的运算，得到当前电网的实时功率因数。此功率因数与设定的投入门限和切除门限比较，在整个投切延时时间内，若在投切门限以内，则不予动作；若小于投入门限，则另投入一组电容器；若大于切除门限或发现功率因数为负时，则切除一组已投入的电容器。再经过投切延时时间，重复比较与投切，直到当前的功率因数达到投切门限以内。在投切过程中，若发现检测到的电压大于设定的过压保护门限，则按组切除所有已投入的电容；当检测到的电压超过设定的过压保护门限的10%时，则一次性切除所有已投入的电容，用以保护电容器。在投切时若发现检测到的电流小于欠电流封锁门限，则停止投切动作，避免系统出现循环投切现象。
由于在三相供电中有不同接线方法，不同的接线方法对功率因数的算法也不一样，因此我们规定ARC系列功率因数自动补偿控制仪的电流取自三相供电中的A线，电压取自BC间的线电压，同时为减少现场接线的复杂度，我们在程序中对相位进行自动判别。在三相供电中，我们假设三相的相电压分别为Ua、Ub、Uc，A线电流为Ia则有Ua=Usin(ωt)，Ub=Usin(ωt 120°)，Uc=Usin(ωt 240°)，从而得到BC间的线电压为Ubc=Ub-Uc= Usin(ωt-90°)
若A线负载为纯阻性，则A线电流Ia与A线电压Ua同相，Ia超前Ubc的角度为90°；
若A线负载为感性，则A线电流Ia滞后A线电压Ua角度为φ（0°≤φ≤90°），Ia超前Ubc的角度为90°-φ；
若A线负载为容性，则A线电流Ia超前A线电压Ua角度为φ（0°≤φ≤90°），Ia超前Ubc的角度为90° φ
在我们的功率因数自动补偿控制仪中，为了计算的方便，我们电流相位的采样为电压采样的第二个周期，即若没有相位差Ia滞后Ua的角度为360°。在实际检测中，假设我们检测到Ia滞后Ubc的角度为α，根据以上的分析得知：
若180°<α<270°电路为容性负载，COSφ=COS(270°-α)
若α=270°，则电路为纯阻性负载，COSφ=1
若270°<α<360°，则电路为感性负载COSφ=COS(α-270°)
为方便用户接线，若用户将电压Ubc接成了Ucb，或将Ia的输入接反，根据以上的推断，我们同样可得到：
若0°<α<90°，则电路为容性负载，COSφ=COS(90°-α)
若α=90°，则电路为纯阻性负载，COSφ=1
若90°<α<180°，则电路为感性负载COSφ=COS(α-90°)
