治疗协议无效时退款是否合法，需根据具体情况判断，但通常来说，若协议本身存在无效情形，退款要求具有合法性基础。以下从不同角度为你详细分析：

一、协议无效的法定情形

根据《中华人民共和国民法典》的相关规定，合同（包括治疗协议）可能因以下情形被认定为无效：

1. 无民事行为能力人实施的：如果签订治疗协议的一方是无民事行为能力人（如未成年人或精神病人），且未经其法定代理人同意或追认，该协议无效。
2. 虚假意思表示：如果双方签订治疗协议时，并非出于真实意愿，而是受到欺诈、胁迫等手段影响，该协议可能被认定为无效。
3. 违反法律、行政法规的强制性规定：如果治疗协议的内容违反了法律、行政法规的强制性规定，或者违背了公序良俗，该协议同样无效。
4. 恶意串通损害他人权益：如果双方签订治疗协议时存在恶意串通，损害国家、集体或第三人利益的情况，该协议也将被认定为无效。

二、协议无效后的法律后果

当治疗协议被认定为无效时，根据《民法典》的规定，因该协议取得的财产应当予以返还。这意味着，如果一方已经支付了治疗费用，而协议因无效情形被撤销，那么支付方有权要求对方返还已支付的费用。

三、退款合法性的具体分析

1. 协议确实存在无效情形：如果治疗协议确实存在上述无效情形之一，那么退款要求是完全合法的。此时，你可以依据法律规定，要求对方返还已支付的治疗费用。
2. 协议不存在无效情形：如果治疗协议并不存在无效情形，而是由于其他原因（如治疗效果不佳、个人原因等）要求退款，那么退款要求可能缺乏法律依据。在这种情况下，你需要与对方协商解决，或者通过法律途径寻求救济，但胜诉的可能性会相对较低。

四、建议与注意事项

1. 收集证据：如果你认为治疗协议存在无效情形，并希望要求退款，那么首先需要收集相关证据来证明协议的无效性。这可能包括签订协议时的录音、录像、书面证据等。
2. 协商解决：在提起法律诉讼之前，你可以尝试与对方进行协商解决。通过友好沟通，双方可能能够达成退款协议，从而避免不必要的法律纠纷。
3. 寻求法律帮助：如果协商无果，或者你对法律程序不熟悉，那么建议你寻求专业律师的帮助。律师可以为你提供法律咨询、代理诉讼等服务，帮助你更好地维护自己的合法权益。

最后需要强调的是，每个案件的具体情况都有所不同，因此退款合法性的判断也需要根据具体情况进行。如果你在治疗协议退款问题上遇到困惑，可以直接向我咨询，我会根据你的具体情况为你提供详细的法律建议。