令和7年度下期第三種電気主任技術者試験 電力(電気技術者試験センター)問5
電力
同期発電機と比較した記述
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中小水力や風力発電に使用されている誘導発電機の特徴について,同期発電機と比較した記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
- 1構造が簡単で,励磁装置が不要である。
- 2始動,系統への並列などの運転操作が簡単である。
- 3回転磁界と回転子の速度に差がある。
- 4単独で発電することができず,電力系統に並列して運転する必要がある。
- 5系統への並列時の突入電流が小さい。
答えと解説
✓ これが正解5系統への並列時の突入電流が小さい。
解説
誘導発電機は並列時の突入電流が大きく、小さいとする記述が誤りです。
誘導発電機は、構造が誘導電動機と同じで、回転子を回転磁界より少し速く回すことで発電する機械です。界磁巻線を持たず、磁化に必要な電流(励磁電流)を電力系統から取り込む点が、同期発電機との大きな違いです。
この性質から、誘導発電機は自分で励磁を作れないので単独では発電できず、系統に並列して運転する必要があります。一方で、励磁装置を持たないので構造が簡単です。また、同期発電機のように電圧・周波数・位相をそろえる同期化の操作がなく、回転速度を同期速度付近まで上げて並列すればよいので、始動や並列の操作も簡単です。回転磁界と回転子の速度の差は滑りと呼ばれ、誘導機ならではの性質です。
ところが、並列した瞬間には、回転子の磁化を作るための電流が系統から一度に流れ込むため、大きな突入電流が流れます。これが系統の電圧を一時的に下げる原因になることがあります。したがって、系統への並列時の突入電流が小さいとした記述が誤りです。
誘導発電機は、励磁を系統に頼るので扱いは簡単だが、並列の瞬間に大きな電流を吸い込む、と利点と欠点を一組にして覚えると見分けられます。
ほかの選択肢の解説
- 1構造が簡単で,励磁装置が不要である。:誘導発電機は界磁巻線を持たず、磁化に必要な電流を系統から受け取るので、直流の励磁装置を備える必要がありません。回転子もかご形などの単純な作りで、構造が簡単で励磁装置を持たないという記述は正しい特徴です。
- 2始動,系統への並列などの運転操作が簡単である。:同期発電機では、並列する前に電圧の大きさ・周波数・位相を系統とそろえる操作が必要です。誘導発電機は回転速度を同期速度付近にすれば並列できるので、始動や並列の運転操作が簡単という記述は正しい内容です。
- 3回転磁界と回転子の速度に差がある。:誘導発電機は、回転子を回転磁界より少し速く回したときに発電する機械で、両者の速度には滑りと呼ばれる差があります。回転磁界と回転子の速度に差があるという記述は、誘導機の原理そのものであり正しいといえます。
- 4単独で発電することができず,電力系統に並列して運転する必要がある。:誘導発電機は、磁化のための電流を系統から受け取って初めて発電できるので、自ら励磁を作る同期発電機と違い単独では運転できません。系統に並列して運転する必要があるという記述は正しい特徴です。
出典:令和7年度下期第三種電気主任技術者試験 電力 問5(電気技術者試験センター)。1問ずつ解ける形に加工しています(B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し)。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
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