结论：单位与临时工三年一年签协议书是否合法，需根据具体情况判断，主要看协议的性质以及是否符合相关法律法规的规定。以下从不同角度进行分析：
一、若协议为劳动合同
合法性分析：
- 根据《中华人民共和国劳动合同法》第十条，建立劳动关系，应当订立书面劳动合同。已建立劳动关系，未同时订立书面劳动合同的，应当自用工之日起一个月内订立书面劳动合同。
- 如果临时工与单位之间存在明确的劳动关系，即临时工为用人单位提供劳动，并接受用人单位的管理和指挥，那么双方应当签订书面劳动合同。在此情况下，三年一年签一次劳动合同，只要每次签订的合同都符合法律法规的规定，且不存在其他违法行为（如未按时支付劳动报酬、未缴纳社会保险等），则是合法的。
注意事项：
- 劳动合同应明确约定工作内容、工作地点、工作时间、劳动报酬、社会保险等条款，以保障双方的权益。
- 根据《中华人民共和国劳动合同法实施条例》第六条和第七条，用人单位自用工之日起超过一个月不满一年未与劳动者订立书面劳动合同的，应当向劳动者每月支付两倍的工资，并与劳动者补订书面劳动合同；自用工之日起满一年未与劳动者订立书面劳动合同的，则视为已订立无固定期限劳动合同，并应立即补订书面劳动合同。
二、若协议为劳务合同（非全日制用工合同）
合法性分析：
- 根据《中华人民共和国劳动合同法》第六十八条，非全日制用工，是指以小时计酬为主，劳动者在同一用人单位一般平均每日工作时间不超过四小时，每周工作时间累计不超过二十四小时的用工形式。
- 对于非全日制用工的临时工，可以与用人单位签订劳务合同（通常称为非全日制用工合同）。在此情况下，三年一年签一次劳务合同，只要每次签订的合同都符合非全日制用工的相关规定，且双方明确各自的权利和义务，则是合法的。
注意事项：
- 非全日制用工双方当事人可以订立口头协议，但建议尽量采用书面形式，以便明确双方的权利和义务。
- 非全日制用工的劳动者可以与一个或者一个以上用人单位订立劳动合同，且后订立的劳动合同不得影响先订立的劳动合同的履行。
三、若协议为其他民事协议
合法性分析：
- 如果临时工与用人单位之间不存在劳动关系，而是基于特定的民事法律关系（如承揽关系、委托关系等）进行工作，那么双方可以签订相应的民事协议。
- 在此情况下，三年一年签一次民事协议，只要协议内容不违反法律法规的强制性规定，且双方明确各自的权利和义务，则是合法的。
注意事项：
- 在签订此类协议时，应确保协议内容合法合规，不侵犯劳动者的合法权益。
- 双方应明确约定工作内容、工作地点、工作时间（如有）、报酬支付方式等关键条款。
建议：无论签订何种类型的协议，都应确保协议内容合法合规，并明确双方的权利和义务。同时，建议保留好相关证据，如合同文本、工资支付记录、考勤记录等，以备不时之需。如果单位与临时工在签订协议过程中存在任何疑问或争议，建议及时咨询专业律师，以确保双方的权益得到妥善保障。