2002年10月,大连机车车辆厂试制出第二台SS7E型电力机车(SS7E-7001)。2003年10月,由大同厂设计改进的模块化韶山7E型电力机车在北京通过原铁道部的设计方案评审,并开始投入试制。模块化版本的韶山7E型电力机车是在一般版韶山7E型机车基础上重点对设备布置、通风系统、控制系统、辅助系统、变压器等方面进行了技术升级,首台模块化机车(SS7E-6001)在同年12月底完成。2004年,韶山7E型电力机车被中国铁道部确定为中国铁路第五次大提速的主型机车。
2005年1月,模块化韶山7E型机车配属郑州铁路局郑州机务段,通常担当郑州至武汉、新乡的短交路旅客列车试验运行。
直到2006年韶山7E型电力机车停产,累计生产了146台,其中编号0001—0140、6001及6002号车由大同电力机车制造;编号7001—7004号车由大连机车车辆厂制造。0001—0140号车和7000系列属普通型,采用红色加白线条的车身涂装,早期生产的0001—0069、7001—7004号车的挡风玻璃边框为方形及白色边框,自0070号车开始,优化了挡风玻璃的设计,边角处改为圆角及黑色边框。6001及6002号车是模块化韶山7E型机车,采用银色车身底色加蓝色线条的车身涂装;两台模块化机车曾经在2007年7月返回大同公司进行改造,包括改装两端挡风玻璃,涂装由银色改为白色,并于同年8月转配予昆明铁路局。
在2009年5月于昆明—曲靖之间的单机试验中,模块化韶山7E型机车最高速度达到了170 km/h。至2012年中,6001号机车和6002号机车已经停用并封存于读书铺编组站。
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