由《电机学》中同步发电机运行特性知，隐极式发电机忽略电枢电阻r_a的影响有：
　　电磁功率P_em
                       

输出功率P
                     

式中　m——功率系数；
      E₀——运行励磁电势；
      U——瞬时运行电压；
      X_t——发电机交轴电抗；
      I——瞬时运行电流；
      φ——瞬时运行相角；　　
      θ——瞬时运行功角。
　　由矢量图可以看出：当有功功率和运行电压不变时，有功电流Icosφ＝常数，定子电流I的变化轨迹为一条与电压矢量平行的直线CD，矢量IX_t垂直于电流矢量I。由此可知：
                 
　　（1）当调节励磁，使E₀发生变化时，发电机的定子电流和功率因数随之变化。
　　（2）当运行电压变化时，发电机的定子电流和功率因数也随之变化。
　　（3）由矢量图可以得出：
        

3 无功功率与各种因素的关系
　　（1）在额定功率和额定励磁时机组端电压变化对无功出力的影响。
　　 因为P＝P_n，E₀＝E_0n，由（1）式得：
               

综上所述得以下递推关系：
               

式中 Q——瞬时无功功率
     Q_n——额定无功功率
     I——瞬时运行电流
     I_n——额定电流
    在额定功率和额定励磁时机组端电压变化对无功出力的影响见表1。由表1可以看出励磁不变时提高运行电压可以增加无功功率，运行电压增加5％，无功功率增加5％。
　　表1　在额定功率和额定励磁时机组端
           

（2）在额定功率和额定电压时励磁变化对无功出力的影响
            

   在额定功率和额定电压时励磁变化对无功出力的影响见表2。由表2可以看出当运行电压不变时提高励磁可以增加无功功率，励磁增加5％，无功功率增加14％，励磁不够，无功功率就难以达到额定值。
            
   （3）在额定励磁和额定电压时有功功率变化对无功功率的影响
                
   综上所述得以下递推关系：

            
　　
　　在额定励磁和额定电压时有功功率变化对无功功率的影响见表3。由表3可以看出，当减少有功功率时可以增加无功功率，有功功率减少5％，无功增加10％。
           

（4）在额定电压和额定功率因数时励磁变化对有功出力的影响
               

   在额定电压和额定功率因数时励磁的变化对有功出力的影响见表4。由表4可以看出在额定电压和额定功率因数时当励磁减少5％，有功功率减少8％。
            
   （5）在额定功率时增加励磁和提高运行电压对无功出力的影响
    因为P=P_n，由（1）式得：
           

   在额定功率时增加励磁和提高运行电压对无功出力的影响见表5。由表5可知在额定功率时，励磁增加3％和提高运行电压5％，可以增加无功13％。
　　       

　　经过以上分析可知，影响无功出力的主要因素是励磁和运行电压。额定励磁达不到往往是产品质量问题，而增加励磁可以使无功功率增加较大，但是运行电流相应增加使得运行环境温度上升，运行人员都不采用；减少有功出力会损失水能资源，特别是无调节水电站。所以提高运行电压是增加无功功率的最佳方式。比较结果见表6。
            

　　并网的小型水电站，运行电压是随大电网的电压变化而变化的，电网电压升高则电站的运行电压同时升高。规程规定10～35kV电网电压波动范围是－5％～＋5％，小型水电站长期运行的最高电压为额定电压的1.1～1.15，所以电网电压不变时调整电站主变压器的分线头位置，使电站发电机的母线电压高于额定值，那么功率因数将始终低于额定值，此时无功电量将会满发和超发。