電力系統中的主要負載是異步電動機和變壓器。這些設備均從電網汲取大量的無功功率以供其勵磁之用。所以，電網擔負著很大一部分電感性的無功電流，導致電網的功率因數降低，以致發電機和輸配電設備的作用不能充分發揮，線路損耗和電壓損失增大，輸電質量變壞，甚至影響輸電的穩定性。由于同步電機處在過勵狀態時，可以從電網汲取相位超前于電壓的電流，從而改善電網的功率因數（見功率因數的提高，因此在過去的生產實際中，除選用一部分同步電動機外，還在電網的受電端裝設一些同步調相機，用于改善電網的功率因數。根據電網負載情況的不同，適當調節調相機的勵磁電流，可改變調相機汲取的無功功率，使電網的功率因數接近于1。此外,在長距離輸電線路中，線路電壓降隨負載情況的不同而發生變化，如果在輸電線的受電端裝一同步調相機，在電網負載重時，讓其過勵運行，減少輸電線中滯后的無功電流分量，從而可減少線路壓降；在輸電線輕載的情況下，讓其欠勵運行，吸收滯后的無功電流，可防止電網電壓上升，從而維持電網的電壓在一定的水平上。同步調相機還有提高電力系統穩定性的作用。

同步調相機的結構基本上與同步電動機相同，只是由于它不帶機械負載，轉軸可以細些。如果它具有自起動能力,則其轉子可以做成沒有軸伸,便于密封。同步調相機經常運行在過勵狀態,勵磁電流較大,損耗也比較大，發熱比較嚴重。容量較大的同步調相機常采用氫氣冷卻。隨著電力電子技術的發展和靜止無功補償器(SVC)的推廣使用，調相機現已很少使用。2100433B

同步調相機的結構基本上與同步電動機相同 ，只是由于它不帶機械負載，轉軸可以細些。如果它具有自起動能力,則其轉子可以做成沒有軸伸,便于密封。同步調相機經常運行在過勵狀態,勵磁電流較大,損耗也比較大，發熱比較嚴重。容量較大的同步調相機常采用氫氣冷卻。隨著電力電子技術的發展和靜止無功補償器 (SVC)的推廣使用，調相機現已很少使用。

同步調相機是一種優良的動態無功補償裝置，是大型電網首選的無功補償設備 。 同步調相機在20世紀90年代前曾得到長足發展，最大容量達350 MVA，冷卻方式五花八門，結構上異彩紛呈。

近年來，為了應對高壓直流輸電和新能源接入電網帶來的無功調節問題，對大型同步調相機的研制提出了緊迫要求。一方面要充分吸取過去大型調相機研制所積累的經驗教訓;另一方面應注意吸收近30多年來大型同步電機的研究成果(如大型空冷汽輪發電機的研究成果)。針對現代電力系統局部電壓不穩、區域性電壓凹陷等對同步調相機提出的新要求，全面把握現代大型同步調相機的新特點，深入開展科研工作，研制出高能的機組，以充分滿足電力系統的要求。

同步調相機的主要應用在如下方面：

（1）控制電壓的大幅偏移；

（2）在HVDC的終端作為動態無功支持。

同步調相機是特殊運行狀態下的同步電機。可視為不帶有有功負荷的同步發電機或是一種不帶機械負荷的同步發電機。它可以過勵磁運行，也可以欠勵磁運行，運行狀態根據系統的需要來調節。當它過勵磁運行時，將向電網發出無功功率；欠勵磁運行時，將從電網吸收無功功率。同步調相機一般裝設自動調節勵磁裝置，能自動地在電網電壓降低時增加輸出無功以維持電壓，在有強勵裝置是，在電網故障情況下也能調整系統電壓保證繼電保護裝置的正確動作。

同步調相機是最早采用的一種無功補償設備，實際上是專門的無功功率發電機。它的優點是可以平滑的改變無功功率的大小和方向，調整電壓平滑，單機容量可以做的較大，因此無功輸出容量基本不會受到限制，更重要的是，它可以有效地支撐電網的電壓提高電網的穩定性 。