上一節(jié)中所討論的有功功率和電能測(cè)量涉及到了電力系統(tǒng)中常用的指標(biāo)，但是僅僅測(cè)量
有功功率和電能往往是不夠的，無(wú)功功率是總功率的一個(gè)重要參數(shù)，因?yàn)榻^大部分實(shí)際應(yīng)用
都會(huì)受到無(wú)功功率的影響。無(wú)功功率和功率因數(shù)是與負(fù)載和發(fā)電有關(guān)的概念，本節(jié)的討論僅
限于無(wú)功功率和功率因數(shù)與負(fù)載有關(guān)的分析，而不考慮與發(fā)電有關(guān)的方面。
有效功率(和電能)是功率的一個(gè)組成部分，它由電壓和每相電壓在該相產(chǎn)生的電流組成，
但是在實(shí)際應(yīng)用中，總的電流幾乎從來(lái)不會(huì)與電壓同相，因此必須考慮與電壓同相的分量和
正交(旋轉(zhuǎn)90 度或者垂直)的分量。圖C.9 為單相電壓，并將電流分解為同相分量和垂直分量。
圖C.9：電壓和電流的關(guān)系
電壓(V)和總電流(I)可用來(lái)計(jì)算視在功率或VA，電壓和同相電流(IR)可計(jì)算有效功率或W，
電壓和正交電流(IX)可計(jì)算無(wú)功功率。
正交電流可以比電壓滯后(如圖C.9 所示)或超前，當(dāng)正交電流滯后于電壓時(shí)，負(fù)載既有有
效功率(W)又有無(wú)功功率(VAR)，當(dāng)正交電流超前于電壓時(shí)，負(fù)載有有效功率，但是將無(wú)功功
率傳回了系統(tǒng)，即無(wú)功功率的流向與有效功率相反。
所有電力系統(tǒng)中都有無(wú)功功率(VAR)，所有采用磁化原理工作的設(shè)備都會(huì)有無(wú)功功率。
通無(wú)功功率的值會(huì)與有效功率低，電力設(shè)施應(yīng)將用戶端的無(wú)功功率維持在較低的水平，以
使發(fā)電廠的送電獲得最大投資回報(bào)。當(dāng)電線上傳輸無(wú)功功率時(shí)，傳輸?shù)挠行Чβ示蜁?huì)減少，
因此降低電力線上的無(wú)功功率才能增加傳輸?shù)挠行Чβ?。為了鼓?lì)降低用戶端的無(wú)功功率，
大多數(shù)電力廠家都會(huì)對(duì)VAR 超過(guò)一定量的負(fù)載給予罰款。
測(cè)量無(wú)功功率的常用方法是功率因數(shù)，它有兩種定義方法，最常用的是計(jì)算有效與視在
功率的比值。方程式如下 ：
總功率因數(shù) = 有效功率 / 視在功率 = Watts / VA
這個(gè)公式計(jì)算出的功率因數(shù)稱之為總功率因數(shù)，因?yàn)樗且詡鬏數(shù)目偣β蕿榛鶖?shù)，傳輸
總功率包括所有的諧波，如果電壓或電流包括高階的諧波失真，功率值便會(huì)受到影響，由功
率值計(jì)算出的功率因數(shù)也會(huì)受到諧波失真的影響。這種計(jì)算方法是經(jīng)常用到的，因?yàn)檫@樣考
慮到了實(shí)際電壓和電流的所有因素。
另外一種功率因數(shù)稱之為位移功率因數(shù)，它是基于電壓與電流之間的相位關(guān)系，而不考
慮電壓值、電流值或功率值的大小，只與相位角的差值有關(guān)，因此位移功率因數(shù)不受諧波失
真的影響，計(jì)算公式如下：
位移功率因數(shù) = cosθ, θ 為電壓與電流之間的夾角(見(jiàn)圖C.9)
當(dāng)電壓和電流沒(méi)有失真時(shí)，總功率因數(shù)等于位移功率因數(shù)。但是只要存在諧波失
真，這兩個(gè)功率因數(shù)就不會(huì)相等。
