型3002号机车出厂，该机车改用便于双向行驶的两端司机室，转向架固定轴距缩短为2000毫米。1973年9月，北京型3002号机车交付北京铁路局北京内燃机务段试用，初期主要用来牵引北京至天津的85/86次旅客列车，同年10月29日起正式担当京山铁路北京至山海关间的旅客列车交路。至1975年1月，机车累计运行逾84000公里之后，因车轮踏面擦伤而返厂检修。北京型3002号机车在试运行过程中发现了70多项问题，为北京型机车的改良设计提供了大量数据和经验。1974年4月至6月，经过改良的第九台12V240ZJ型