Termal Perbedaan ekspansi merujuk pada ekspansi relatif poros dibandingkan dengan silinder. Jika ekspansi silinder secara signifikan lebih kecil daripada ekspansi poros pada titik ini, perbedaan ekspansi termal mungkin tidak selalu berubah menuju nilai positif. Jika parameter unit tetap tidak berubah dan beban stabil, perbedaan ekspansi termal serta perpindahan aksial tidak akan berubah. Selama unit dihidupkan/dimatikan dan ketika parameter uap berubah, perbedaan ekspansi akan bervariasi. Perpindahan aksial juga akan berubah akibat variasi beban. Perubahan dalam perpindahan aksial selama operasi pasti menyebabkan perubahan pada perbedaan ekspansi.
Perbedaan ekspansi di mana rotor turbin mengembang lebih besar daripada silinder disebut Perbedaan ekspansi positif. Ketika silinder mengembang lebih besar daripada rotor, perbedaan ekspansi tersebut disebut perbedaan ekspansi negatif .
Nilai diferensial ekspansi adalah parameter operasi yang kritis. Jika diferensial melebihi batas, perlindungan termal akan aktif untuk memutus unit utama, mencegah kerusakan akibat tabrakan antara komponen yang berputar dan yang diam.
Selama start-up, perangkat pemanas biasanya mengontrol ekspansi silinder, sementara ekspansi rotor terutama diatur oleh suhu dan aliran uap masuk turbin, serta suhu dan aliran uap segel poros. Selisih ekspansi umumnya meningkat selama start-up. Saat turbin dimatikan, seiring berkurangnya beban dan kecepatan, rotor mendingin lebih cepat dibandingkan silinder, sehingga selisih ekspansi umumnya berkembang ke arah negatif. Efek ini terutama jelas terlihat saat turbin dimatikan dengan parameter slip. Dalam kasus seperti itu, perangkat pemanas uap harus digunakan untuk memasok uap pendingin ke jaket silinder dan saluran flensa guna mencegah perlindungan selisih ekspansi dari trip.
Pada generator turbin uap, terjadi penurunan tekanan antara tekanan uap di hulu dan hilir bilah bergerak akibat kerja uap di dalam bilah-bilah tersebut serta kebocoran uap melalui celah-celah segel uap partisi. Penurunan tekanan ini menghasilkan gaya dorong aksial pada rotor turbin searah aliran uap, yang menyebabkan pergeseran aksial. Jika pergeseran aksial melebihi jarak celah minimum antara bagian bergerak dan bagian tetap turbin, bagian tetap dan bagian berputar akan bertabrakan dan mengalami kerusakan. Pergeseran aksial yang meningkat akan menyebabkan suhu bantalan dorong naik secara berlebihan, sehingga mengakibatkan pembakaran karbon dan getaran parah pada unit tersebut. Oleh karena itu, penghentian darurat wajib dilakukan; jika tidak, konsekuensi serius akan terjadi.
