Loading...
HomeMy WebLinkAbout130800-False Pass Power System  1 | Page    False Pass Power System August 2013 Marsh Creek, LLC 2000 E. 88th Ave. Anchorage, Alaska 99507     2 | Page    Contents Existing Power Plant Infrastructure .............................................................................................................. 3  Power Plant ............................................................................................................................................... 3  Diesel Generator Sets ............................................................................................................................... 5  Day Tank .................................................................................................................................................... 5  Cooling System .......................................................................................................................................... 5  Controls and Switch Gear.......................................................................................................................... 7  Heat Recovery ........................................................................................................................................... 8  Tank Farm ................................................................................................................................................. 9  Distribution System ................................................................................................................................... 9  Operating Schedule ............................................................................................................................... 9  Electrical Distribution System ............................................................................................................... 9  New Loads ............................................................................................................................................. 9        3 | Page    Existing Power Plant Infrastructure False Pass depends on diesel powered generators to provide their homes and businesses with  electricity, and fuel oil to generate heat. Fuel is purchased once a year and is brought into False Pass by  barge in the spring.  Diesel is stored in a city‐owned and operated tank farm with a capacity of 60,000  gallons. Once a week, fuel is transferred from the tank farm to another city‐owned 5,000 gallon tank  located at the city power plant via an 850 gallon fuel truck.  The City of False Pass owns and operates the community’s power utility, generating all electricity with  three diesel generating sets (gen‐sets) located in the False Pass Generator Building. The following map  and pictures provide a general location and condition:                  Power Plant The module power plant includes a distribution feeder switch arrangement that is operated through a  secondary breaker at the old power plant that sits adjacent to the new modular plant. The secondary  main breaker at the old plant is tied to the existing bus bar in the old plant switch gear.  There is an  arrangement of manually operated circuit breakers that feed to the distribution transformers. A  transformer is switched out of the circuit by opening its primary main breaker or by opening a secondary  breaker to de‐energize the transformer and isolate the transformer from its is electrical supply source. It  is unclear that the rating of the breakers is adequate to protect feeder conductors and transformers.  Further it is unclear if the breakers will properly open on a fault current condition.  An interim electrical  or key interlock scheme should be added to enforce the proper operating modes of this type of system,  especially in light of the fact that the switching is carried out over several pieces of equipment that are  in different locations from one another. This is of particular importance because of the potential safety  concerns to plant operators and other personnel as it pertains to arc fault current. Unless circuit  breakers and other protective devices have been selected and installed to handle the arc fault condition,  they will not trip and the full force of an arc flash will occur. Transition from arc fault to arc flash takes a  finite time, increasing in intensity as the pressure wave develops increasing the chances of a serious  injury to the worker.   An application review with corrective recommendations should be conducted to remedy the switching  arrangement of the distraction feeder circuit.    4 | Page          Old Power Plant – distribution service from         Old Power Plant – Village Feeder Switch  new power plant        Old Power Plant – Village feeder and metering     Distribution Transformers – Three phase from Old            Power Plant feeders      False Pass Power Plant with 5,000 gal. fuel tank.    5 | Page    Diesel Generator Sets The power plant is operated and maintained by Monty Chitty .  The power plant is very clean and well  maintained.  The power plant has three diesel Gen‐Sets consisting of one John Deere 6068TF generator  set rated at 75kW, a 6081TF generator set rated at 125kW and a 6081AF generator set rated at 175kW.        Power Plant – Layout overview  Day Tank The day tank controls have proved to be difficult in the past and will need to be repaired.  The motor  operated vale for the bulk tank was not working properly and caused intermittent fill issues.  The fuel fill  safeties are believed to be bypassed.  The tank is a standard 100 gallon day tank.    Power Plant Day Tank and Controls  Cooling System The cooling system is comprised of 3” copper piping and 2 remote radiators.  The cooling system glycol  is piped into the lower coolant manifold on the engines and the hot coolant is routed out through the  upper coolant manifold through the heat exchanger, transferring heat to the city shop heat recovery  loop. The glycol loop continues on through a thermostatically controlled mixing valve that automatically  mixes cool and warm coolant to keep the loop temperature stable.  At this juncture, the glycol is either  piped back to the engines or continues on to the radiators.  The radiators blow away excess heat outside    6 | Page    and the loop continues back to the generator sets.  Prior to the generator sets, the loop intersects the  return from the thermostatic mixing valve.     Note – reported in the full AEA assessment, it was stated that the switchgear was manually paralleling.   This is not correct; the switch gear is semi automatic.    7 | Page    Controls and Switch Gear The controls were provided by Thompson Tech and consist of woodward loadsharing and synchronizing  modules with Thompson Tech MEC20 controllers on the doors.    Gen‐Set  Controls with Load Share     Power Plant Gen‐Set Switch Gear – Close up    Power Plant Switch Gear ‐ Overview    8 | Page    Heat Recovery A tube and shell heat exchanger located in the generator building transfers heat from the generators via  a buried glycol piping loop to two Modine unit heaters in the City Shop. Any heat that cannot be utilized  by the City Shop is dumped from the generator building by two radiators.  The radiators are not run by a  Variable Frequency Drive (VFD) and consequently when actuating place an instantaneous load on the  system.        Remote Radiators    Radiator controls  An old heat recovery system exists that runs from the Old Generator Building to False Pass School via a  3in HPDE piping loop nested in a 2ft deep trench. The pipe runs through the school’s crawlspace, but is  no longer connected to the heating system. Residents claim that the system never sent an adequate  amount of heat to the school, likely due to the length of the piping run and the lack of proper piping  insulation.  YCE’s renewable resources assessment determined that there is sufficient waste heat from the power  plant to heat a large percentage, or even all, of False Pass School. Proper insulating and jacketing of the  heat distribution pipe would be critical for success in this endeavor.  An economic evaluation was  completed at the time of the assessment, with the assumption that the waste heat system would  displace all of the heating oil consumed by the school. That assessment is reflected in the following  table:  False Pass Heat Recovery   Building receiving heat  False Pass School  Distance from Power Plant  600 ft  Estimated project cost  $300,190  Annual heating oil savings (gal)  5,162  Annual heating oil savings @ $3.45/gal  $17,809  Annual O&M costs  $1,500  30 yr net present worth  $775,223  Payback (yrs)  14    9 | Page    Tank Farm With the impending shutdown of the Peter Pan Seafood’s tank farm, there is currently only one bulk fuel  storage facility in False Pass. The City of False Pass owns and operates the facility outlined in the  following table:    From AEA Bulk Fuel Facility Monitoring Plan ‐ 2008  Distribution System Operating Schedule Electrical Distribution System The utility’s power distribution system is all underground 3‐phase wire operating at 12,470 volts  grounded Y. False Pass Power Plant is maintained by Monty Chitty for City of False Pass Electric (CFPE).  CFPE also maintains the village distribution system. There is currently a plan to upgrade Genset #1 with  a bigger unit. The Process Plant is planning a new addition which will increase the electrical load on the  distribution system. The biggest electricity users are currently: GCI, the school, the fish plant, the  bunkhouse, and the Peter Pan facility.  Seasonal load increases come from Peter Pan and the BPS Plant.  Currently the distribution system phases are balanced as such:  1) 130 AMPS  2) 120 AMPS  3) 150 AMPS  There is a heat recovery system already in place that feeds one location in False Pass: the City Shop. The  system currently uses jacket water heat recovery only, and loses 38 degrees into the system.  New Loads