汽轮机超速保护分为OPC超速、DEH超速和机械超速三种。

1、OPC超速：当汽轮机转速达到103%额定转速时，OPC电磁阀动作，关闭所有调节汽门，防止汽轮机转速进一步升高。OPC电磁阀的作用是关闭调速汽门，使高中压调节汽阀的执行机构活塞下腔能够建立起油压，当转速恢复额定转速时再开调速汽门，如此反复，直至正常转速控制回路能维持额定转速。OPC电磁阀动作可以防止机组因甩负荷及其他原因超速，避免机组因停机而重新启动，保持电网稳定运行，节约时间，减少损失。

2、DEH超速：当汽轮机转速达到110%额定转速时，AST电磁阀动作，发出超速保护信号。DEH超速和TSI超速都是电超速，DEH用的探头一般是磁阻式的探头，TSI的则是电涡流的探头。两者都有防止机组超速的功能，同时每路都是三取二，防止误动。TSI超速从现场来的三路转速信号，经过电涡流测量原理，经过逻辑三取二，送出超速停机信号，即ETS超速停机。DEH超速从现场来的三个转速信号经过三个测速卡后，送出103%和110%超速保护信号，启机时调速要用到。正常运行时，监视转速及超速试验用，103%时关闭调门，110%时关闭主汽门，同时向ETS发跳机指令，去挑AST阀。ETS同时接收TSI和DEH跳机指令，但TSI超速能屏蔽。

3、机械超速保护是机组超速110%保护不动或拒动时的紧急停机后备手段。当汽轮机的转速超过（110%～112%）n时，超速遮断装置动作，迅速切断汽轮机进汽，使汽轮机停止运转。机械超速保护主要有飞锤和飞环两种形式。飞锤的离心力增大，当转速升高到危急保安器动作转速时，飞锤的离心力将大于弹簧的约束力，飞锤开始飞出，急速打击危急遮断油门上的挂钩，使危急遮断油门脱钩，泄去安全油，关闭所有汽门，紧急停机。