thumb|right|220px|Um transformador de distribuição de 50 kVA
Em engenharia eletrotécnica, distribuição de energia elétrica ou distribuição de eletricidade é a etapa final no fornecimento de energia elétrica;Kaplan, S. M. (2009). Smart Grid. Electrical Power Transmission: Background and Policy Issues. The Capital.Net, Government Series. Pp. 1-42. é a parte do sistema elétrico ligado ao subsistema de transmissão, através do qual faz-se a entrega da energia elétrica aos consumidores, tendo início numa subestação (distribuição primária em média tensão) ou num posto de transformação (distribuição secundária em baixa tensão). Na prática é visível através de ramificações de cabos elétricos ao longo de ruas, levando a energia aos consumidores conectados ao sistema elétrico.
As subestações de distribuição ligam-se ao sistema de transmissão e reduzem a tensão de transmissão para uma tensão média entre 2 kV e 35 kV com o uso dos transformadores. As linhas de distribuição primária transportam a média tensão até aos transformadores de distribuição localizados próximos às instalações do cliente. Transformadores de distribuição novamente diminuem esta tensão para a sua utilização por eletrodomésticos e normalmente alimentam vários clientes através de linhas de distribuição secundária com níveis de baixa tensão. Clientes comerciais e residenciais estão conectados às linhas de distribuição secundária por meio de quedas de serviço. Os clientes que exigem uma quantidade muito maior de energia (clientes industriais) podem ser conectados diretamente ao nível de distribuição primária ou ao nível de subtransmissão.
A distribuição de energia elétrica e outros processos ligados a este sistema são de responsabilidade das empresas de distribuição local, e pode ser feita através de redes aéreas usando postes, isto é normal em zonas rurais e suburbanas, ou redes subterrâneas, em que cabos elétricos são instalados sob o solo no interior de dutos subterrâneos, isto é comum em zonas urbanas e zonas rurais em que os regulamentos de segurança exijam.
História thumb|right|220px|Sistema instalado em 1880 em cidade de Nova Iorque pela Brush Electric Company. A distribuição de energia elétrica só se tornou necessária na década de 1880, quando a eletricidade começou a ser gerada em centrais elétricas. Antes disso, a eletricidade era geralmente gerada onde era usada. Os primeiros sistemas de distribuição de energia instalados em cidades europeias e norte-americanas foram utilizados para fornecer iluminação: iluminação de arco funcionando em corrente alternada (AC) ou corrente contínua (DC) de alta tensão e iluminação incandescente em baixa tensão (100 volts) de corrente contínua.Quentin R. Skrabec, The 100 Most Significant Events in American Business: An Encyclopedia, ABC-CLIO - 2012, page 86 Ambos estavam suplantando os sistemas de iluminação a gás, com iluminação de arco adquirindo grande área/iluminação pública e iluminação incandescente substituindo gás para iluminação comercial e residencial.
Devido às altas tensões utilizadas na iluminação de arco, uma única estação geradora poderia fornecer uma longa sequência de luzes, até 7 milhas (11 km), com circuitos longos, uma vez que a capacidade de um fio é proporcional ao quadrado da corrente que flui nela, cada duplicação da tensão permitiria que o cabo de mesmo tamanho transmitisse a mesma quantidade de eletricidade em quatro vezes a distância. Os sistemas de iluminação incandescente de interior em corrente contínua (por exemplo, a primeira estação Edison Pearl Street instalada em 1882) tiveram dificuldades em abastecer os clientes a mais de um quilômetro de distância devido à baixa tensão de 110 volts utilizada em todo o sistema, dos geradores até o uso final. O sistema Edison DC precisava de cabos condutores de cobre espessos, e as usinas de geração precisavam estar cerca de 2,4 km do cliente mais distante para evitar condutores excessivamente grandes e caros.
Introdução do transformador de corrente alternada
Tentar entregar a eletricidade à longa distância em alta tensão e, em seguida reduzindo-a a uma fração de voltagem para iluminação, tornou-se um obstáculo para a engenharia reconhecida para a distribuição de energia elétrica, sem satisfação em soluções testadas por empresas de iluminação. Por volta de 1880, o desenvolvimento de transformadores de CA funcionais permitiram que a tensão fosse "elevada" a tensões de transmissão muito mais elevadas e então baixar a uma tensão usual pelo consumidor final. Com custos de transmissão muito mais baratos e as maiores economias de escala de ter grandes usinas de geração de cidades e regiões inteiras, o uso da CA se espalhou rapidamente.
Nos Estados Unidos, a competição entre corrente contínua e corrente alternada tomou uma viragem pessoal no final da década de 1880 sob a forma de uma guerra das correntes quando Thomas Edison começou a atacar George Westinghouse e seu desenvolvimento dos primeiros sistemas de transformadores de corrente alternada dos EUA. As mortes causadas por sistemas de alta tensão em CA ao longo dos anos e alegando que qualquer sistema CA era inerentemente perigoso. A campanha de propaganda de Edison durou pouco, com sua companhia mudando para a corrente alternada em 1892.
A corrente alternada tornou-se a forma dominante de transmissão de energia com inovações na Europa e nos EUA em projetos de motores elétricos e no desenvolvimento de sistemas universais projetados permitindo que o grande número de sistemas legados fossem conectados a grandes redes de corrente alternada.
Na primeira metade do século XX, a indústria de energia elétrica foi verticalmente integrada, o que significa que uma mesma empresa faz as três etapas - geração, transmissão e distribuição - e a medição e o faturamento correspondente.
A partir das décadas de 1970 e 1980, as nações iniciaram o processo de desregulamentação e privatização, levando a mercados de eletricidade. O sistema de distribuição permaneceria regulamentado, mas os sistemas de geração, e por vezes, de transmissão, foram transformados em mercados competitivos. Desfez-se a verticalização ocorrida no início do século XX e surgiram diversas empresas concorrentes fazendo uma única etapa da produção, a geração de energia, sendo a transmissão normalmente feita em sistemas de propriedade do Estado.
Geração de eletricidade
thumb|upright=1.5|Diagrama simplificado de distribuição de eletricidade a partir dos centros de produção até aos consumidores. rect 2 243 235 438 Power station rect 276 317 412 556 Transformador rect 412 121 781 400 Transmissão de energia elétrica rect 800 0 980 165 Transformer desc bottom-left
A energia elétrica começa em uma estação geradora, onde a diferença de potencial pode ser tão alta quanto . A corrente alternada é normalmente utilizada. Os utilizadores de grandes quantidades de energia de corrente contínua, tais como alguns sistemas de electrificação ferroviária, centrais telefónicas e processos industriais, tais como a fundição de alumínio, normalmente operam os seus próprios ou dispõem de equipamento de produção dedicado ou utilizam retificadores para derivar obter a corrente contínua da fonte de alimentação pública. No entanto, a CC de alta tensão pode ser vantajosa para isolar sistemas de corrente alternada ou controlar a quantidade de eletricidade transmitida. Por exemplo, a Hydro-Québec tem uma linha de corrente contínua que vai da região da baía James para Boston.
A partir da estação geradora, ela vai para o pátio da central elétrica, onde um transformador elevador aumenta a tensão para um nível adequado para transmissão, de 44 kV a 765 kV. Uma vez no sistema de transmissão, a eletricidade de cada estação geradora é combinada com a eletricidade produzida em outro lugar. A eletricidade é consumida assim que é produzida. Ele é transmitido a uma velocidade muito alta, próxima da velocidade da luz.
Visão geral da distribuição
thumb|right|250px|Plano de uma rede elétrica geral. A transição da transmissão para a distribuição acontece em uma subestação de energia, que tem as seguintes funções:
Os disjuntores e interruptores permitem que a subestação seja desconectada da rede de transmissão ou que as linhas de distribuição sejam desconectadas. Os transformadores diminuem as tensões de transmissão, 35 kV ou mais, até as tensões de distribuição primária. Estes são circuitos de média tensão, geralmente 1 000-35 000 V. A partir do transformador, a energia vai para o barramento que pode dividir o poder de distribuição em várias direções. O barramento distribui a energia às linhas de distribuição, que direcionam-se para fora, isto é, aos clientes.
A distribuição urbana é principalmente subterrânea, às vezes em condutas de utilidade comuns. A distribuição rural é principalmente aérea com polos de utilidade, e a distribuição suburbana é uma mistura. Mais próximo do cliente, um transformador de distribuição reduz a alimentação de distribuição primária para um circuito secundário de baixa tensão, geralmente 120 ou 240 V, dependendo da região. A energia vem ao cliente através de uma queda de serviço e um medidor de eletricidade. O circuito final em um sistema urbano pode ser inferior a 50 pés, mas pode ser mais de 300 metros para um cliente rural.
Distribuição primária As tensões de distribuição primária variam de 11 a 22 kV. Apenas os grandes consumidores são alimentados directamente a partir de tensões de distribuição. A maioria dos clientes de serviços públicos está conectada a um transformador, o que reduz a tensão de distribuição para a baixa tensão usada pelos sistemas de iluminação e cablagem interior.
A tensão varia de acordo com o seu papel no sistema de abastecimento e distribuição. De acordo com as normas internacionais, existem inicialmente dois grupos de tensão: baixa tensão (BT): até e incluindo 1 kV CA (ou 1,5 kV CC) e alta tensão (AT): acima de 1 kV CA (ou 1,5 kV CC).
Configurações de rede thumb|upright=1.5|Subestação próximo de Yellowknife, Canadá. As redes de distribuição são divididas em dois tipos, radiais e malhas. Um sistema radial é organizado como uma árvore onde cada cliente tem uma fonte de suprimento. Um sistema em malha tem múltiplas fontes de suprimento operando em paralelo. As malhas são usadas para cargas concentradas. Os sistemas radiais são comumente usados em áreas rurais ou suburbanas.
Os sistemas radiais geralmente incluem conexões de emergência onde o sistema pode ser reconfigurado em caso de problemas, como uma falha ou substituição necessária. Isto pode ser feito abrindo e fechando interruptores. Pode ser aceitável fechar uma abertura por um curto período de tempo.
Alimentadores longos experimentam queda de tensão (distorção do fator de potência), exigindo que os capacitores sejam instalados.