Saya memecahkan masalah.
Pertama saya menambahkan NLS_LANG=.AL32UTF8
sebagai variabel lingkungan dalam sistem tempat Oracle diinstalKedua saya melewati parameter encoding dan nencoding dalam fungsi koneksi cx_Oracle seperti di bawah ini.
cx_Oracle.connect(username, password, connection_string,
encoding="UTF-8", nencoding="UTF-8")
Masalah ini juga dibahas di sini di https://github.com/Oracle/python- cx_Oracle/issues/157