將無功補償的目標設定為1.0（即追求“完全補償”或“單位功率因數”）在理論和實踐中均被視為一個危險的操作。這絕不僅僅是“過于保守”的建議，而是基于電氣系統安全、可靠和經濟運行的基本原理。

以下是將其目標設定為1.0所帶來的主要危害，按重要性排序：

1. 系統諧振與諧波放大（最危險且最常見的問題）

這是追求功率因數1.0所帶來的最致命危害。

• 原理：補償電容器與電網及變壓器的電感會形成一個LC諧振電路。

• 危害：

  • 諧波電流放大：當系統存在背景諧波（現代負載如變頻器、LED燈、開關電源等都會產生諧波）時，如果諧振點恰好落在某次諧波（如5次、7次）頻率附近，電路會發生并聯諧振或串聯諧振。這會導致諧波電流被成倍放大（可達10-20倍）。

  • 后果：

    • 電容器損壞：放大的諧波電流會直接流入電容器，導致其嚴重過熱、絕緣老化、鼓包甚至爆炸。

    • 電壓畸變：諧波電壓嚴重失真，導致其他設備無法正常工作，如電機額外發熱、保護裝置誤動作、精密設備損壞。

    • 系統崩潰：嚴重的諧振可導致電壓失控，引發整個配電系統的故障。

在設計時，工程師會刻意避開諧振點，而將目標設為1.0則極有可能將系統推向諧振點。

2. 過補償與電壓升高

• 原理：負載是實時波動的。當負載減輕（例如，大型電機停機），其消耗的無功功率會瞬間減少。

• 危害：

  • 如果控制器目標設為1.0且電容器已全部投入，此時系統會立即從“完全補償”變為“過補償”。電容器開始向電網倒送無功功率。

  • 向電網輸送無功功率會導致母線電壓升高。電壓超過額定值（如380V系統長期在400V以上運行）會嚴重威脅所有用電設備：

    • 照明設備：壽命急劇縮短，特別是LED燈和氣體放電燈。

    • 電動機：鐵損增加，過熱，絕緣老化加速。

    • 電子設備：開關電源、服務器、變頻器等因過電壓而損壞。

    • 電容器本身：過電壓是電容器的另一大殺手，會直接導致其失效。

3. 投資回報率極低，經濟性差

• 原理：根據計算，將功率因數從0.95提升到1.0，需要投入的額外電容容量很大，但帶來的效益增長微乎其微。

• 分析：

  • 線損減少有限：線路損耗與無功功率的平方成正比。在0.95時，無功電流已經很小，進一步降低它所帶來的線損減少效果非常不明顯。

  • 無額外電費獎勵：絕大多數供電公司的功率因數考核獎勵在0.95時即已達到上限。將功率因數提升到1.0不會帶來任何額外的電費減免或獎勵。

  • 結論：為了這幾乎不存在的效益，去承擔巨大的安全風險和投入額外的設備成本，是極不經濟的。

4. 電容器組投切頻繁，設備壽命縮短

• 原理：在功率因數1.0的目標下，控制器會非常“敏感”地頻繁投切電容器組，以試圖維持這個臨界點。

• 危害：

  • 電容器的投切伴隨著巨大的沖擊電流（涌流）。頻繁投切會顯著縮短電容器及其投切開關（接觸器或晶閘管）的電氣壽命和機械壽命。

  • 這增加了維護成本和設備故障率。

5. 系統穩定性與冗余度下降

• 原理：一個穩健的設計需要保留一定的安全裕度。將系統設置在1.0這個臨界點上，使其失去了應對負載波動的緩沖能力。

• 危害：任何微小的擾動（如一臺電機啟動、一個負載變化）都可能使系統瞬間從欠補償跨越到過補償，電壓和諧波狀態急劇變化，系統穩定性極差。