令和7年度 下期 電力 問5
誘導発電機と同期発電機の違い(誤っている記述を選ぶ)

出典:一般財団法人 電気技術者試験センター 令和7年度 下期 第三種電気主任技術者試験 電力科目 問題(問題文・選択肢は改変せず、公開PDFの該当ページをそのまま掲載しています)
解説
誤っているのは(5)。誘導発電機は、系統へ並列するときの**突入電流が大きい**。
誘導発電機は構造が誘導電動機と同じで、系統につないだ瞬間は電動機と同様に大きな電流が流れる。これを抑えるために、実際にはサイリスタを使った軟始動装置(ソフトスタータ)を入れることが多い。
ほかの記述の確認: (1) 正しい。誘導発電機は回転子に永久磁石も界磁巻線も持たないので、励磁装置が要らず構造が簡単で安価。 (2) 正しい。同期発電機は系統に並列するとき、電圧・周波数・位相を合わせる同期投入の操作が要るが、誘導発電機は回転させて系統につなぐだけでよい。 (3) 正しい。誘導発電機は回転磁界より回転子が速く回ることで発電する(すべりが負)。同期発電機は回転磁界と回転子が同じ速度。 (4) 正しい。誘導発電機は励磁に必要な無効電力を系統から受け取るので、**系統がないと発電できない**。単独では発電できず、必ず系統に並列して運転する。
(4)と(5)は関係している。系統から励磁をもらう=つないだ瞬間に励磁電流が一気に流れる、ということ。
選択肢ごとの理由
- (1)正しい記述。励磁装置が不要なのが誘導発電機の利点。
- (2)正しい記述。同期投入の操作が不要。
- (3)正しい記述。すべりがあるから発電できる。
- (4)正しい記述。励磁を系統に頼るので単独運転できない。
- (5)これが誤り。並列時の突入電流は大きく、ソフトスタータで抑えるのが一般的。
この論点は、データセンターの現場でこう出てくる
「単独で発電できるかどうか」は、データセンターにとって決定的な違いになる。 DCの非常用発電機は**同期発電機**。系統が停電して電圧が消えても、自分で励磁して電圧を立て、施設に給電できる。誘導発電機だと励磁を系統からもらうので、停電したら発電できず、非常用の意味をなさない。この問題の(4)が、そのまま機種選定の理由になっている。 運用面でも同期発電機の性質が効く。停電を検知したら、まず受電用の遮断器を開いて系統から切り離し(これをしないと復電時に系統とぶつかる)、発電機を始動して電圧・周波数を確立し、負荷を段階的に投入していく。復電時は逆に、系統と発電機の電圧・周波数・位相を合わせてから切り替える(同期投入)。この一連の手順が制御盤のシーケンスに組み込まれている。 もう一つ、太陽光発電を併設したDCでは**単独運転防止**が問われる。系統が停電しているのに太陽光が発電を続けると、復旧作業をしている人が感電する。だから停電を検知したら自動で止める保護が義務づけられている。「系統がないときに発電してよいか」という設計思想の違いが、ここにも現れている。
合格したあとの話
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