气体绝缘全封闭组合电器设备,又称GIS设备,目前在高压、超高压领域得到了广泛的应用。GIS设备中充入六氟化硫（SF6）气体作为绝缘和灭弧介质,当设备内部发生放电故障时,SF6气体会发生分解,产生表征故障的特征组分气体。现阶段,特征组分气体检测技术日渐成熟,而设备内部的气体扩散效应会影响检测到的故障特征组分气体含量,从而造成判断设备故障存在不足。为了进一步提高气体检测技术判断设备是否故障及故障部位的准确性,对特征组分气体在GIS设备内部的扩散效应和影响因素的研究必不可少。首先,本文通过参考文献,介绍了GIS设备常见的故障类型,给出了当设备发生绝缘故障后,SF6气体分解对应生成的故障特征组分气体。提出了基于计算流体力学（CFD）方法,运用FLUENT仿真软件来模拟GIS设备内部故障特征组分气体扩散效应。其次,通过仿真分析了SO2、H2S、HF和CO4种特征组分气体在GIS设备内部的扩散特性,得到了4种气体扩散达到均匀的时间和浓度,可与现有的气体检测技术相结合,有助于指导现场GIS设备检测气体组分的时间和周期,为判断设备内部潜伏性故障提供理论依据。在10种不同初始浓度条件下,拟合得到了初始浓度与扩散均匀时浓度的函数关系式,为判断故障的严重性和反推故障初始气体总量提供理论依据。选择了3个不同的故障位置研究4种特征组分气体扩散到取气口处浓度随时间的变化规律。对4种特征组分气体扩散效应的研究,为GIS设备故障定位奠定基础。最后,本文提出基于气体扩散效应,结合CNN-LSTM对GIS设备进行故障分区。从气体扩散效应中得到的GIS设备不同故障区域气体扩散的数据,结合CNN、LSTM和CNN-LSTM分别对不同故障区域数据进行分类,分类准确率分别为92.8%、96.3%和98.6%。对GIS设备进行故障分区后,能达到缩小故障的范围和实现故障初步定位的目的。