新エネ1【電験3種 電力】誘導発電機の弱点は突入電流!同期発電機との比較 令和7年度下期 A問題5 完全解説

電験3種 電力科目【新エネルギー】令和7年度下期 A問題5 誤りは(5)——誘導発電機は系統への並列時に大きな突入電流が流れる(小さいは逆)

今回は令和7年度下期 電力科目 A問題5を解説します。中小水力や風力発電に使用されている誘導発電機について、同期発電機と比較した記述から誤っているものを選ぶ問題です。

誘導発電機はかご形誘導電動機と同じ構造を発電機として使うもの。長所は「簡単・安い・操作が楽」、短所は「単独運転できない」「並列時の突入電流が大きい」。長所と短所を1つずつ入れ替えるのがこのテーマの定番です。

出題のポイント

目次

令和7年度下期 電力科目 A問題5:問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 電力科目 新エネルギー 令和7年度下期 A問題5 問題文
令和7年度下期 電力科目 A問題5 問題文

電験3種 電力科目 【新エネルギー】 令和7年度下期 A問題5

 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。

構造が簡単で、励磁装置が不要である。
始動、系統への並列などの運転操作が簡単である。
回転磁界と回転子の速度に差がある。
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。
系統への並列時の突入電流が小さい。

ポイント解説:誘導発電機は並列時の突入電流が「大きい」

(5)が誤り:誘導発電機を系統に並列する際は、同期発電機のような電圧・位相を合わせる同期投入ができない(励磁装置がないので並列前に電圧を作れない)。そのため投入の瞬間に大きな突入電流が流れ、系統に電圧変動(フリッカ)を与えることがある。これが誘導発電機の代表的な短所であり、「突入電流が小さい」は長所と短所を逆にした引っかけ。実機ではソフトスタータ(限流装置)で突入電流を抑える対策がとられる。

その他は正しい:(1)回転子はかご形で構造が簡単、界磁がないので励磁装置が不要(励磁は系統から無効電力として供給される)。(2)同期投入の操作が不要なので始動・並列などの運転操作が簡単。(3)誘導機の原理どおり、回転磁界と回転子の速度には差(すべり)がある——すべりが負(回転子が同期速度より速い)のとき発電機になる。(4)励磁を系統からもらうため単独では発電できず、必ず系統に並列して運転する。よって答えは(5)。

問題の解説

STEP1 (5)を判定

誘導発電機は同期投入できず、並列時に大きな突入電流が流れる→「小さい」は誤り。

STEP2 長所を確認

(1)構造簡単・励磁装置不要、(2)運転操作が簡単——正しい。

STEP3 原理と制約を確認

(3)すべりがある、(4)単独発電できず系統並列が必要——正しい。

答え:(5)

💡 覚え方
誘導発電機(かご形)の整理。長所:**構造簡単・安価・励磁装置不要・保守が楽・運転操作が簡単**。短所:**単独運転できない**(励磁=無効電力を系統からもらう)・**並列時の突入電流が大きい**(フリッカの原因、ソフトスタータで対策)・力率が悪い(進相コンデンサ併設)。原理:**すべりが負**(同期速度より速く回す)で発電機動作。中小水力・風力に多用。

⚠️ よくある間違い
「突入電流が小さい」は誤り——同期投入できないからこそ大きい。単独運転「できる」も誤りパターン(励磁を系統に依存)。すべりが「ない」も誤り(同期機と違い必ず差がある)。長所(簡単・不要・楽)と短所(単独不可・突入大)の仕分けを崩さない。

まとめ

(1)構造かご形で簡単・励磁装置不要→正しい
(2)運転操作同期投入が不要で簡単→正しい
(3)すべり回転磁界と回転子の速度に差がある→正しい
(4)単独運転できない(励磁を系統からもらう)→正しい
(5)突入電流並列時は大きい(小さいは逆)→誤り。答えは(5)

▼あわせて解きたい関連問題
・水車発電機とタービン発電機(水力27・同期機側の知識):【電力】平成28年度 A問題2

・この年度の問題を通しで解く:電験3種 令和7年度下期 問題一覧(全4科目)

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