O SQL*Plus usa OCI - Oracle Call Interface. Esta é uma API extensa (mais de quatrocentas chamadas de função. OCI fornece muitos métodos para lidar com conexões e sessões. Não tenho certeza, mas acho que o SQL*Plus usa OCILogon2() para registrar uma sessão dedicada para o usuário, e coloca algo no identificador de sessão que permite detectar quando a sessão termina.

Portanto, provavelmente seu aplicativo não está usando OCI para conectar o banco de dados. Se você quiser saber mais sobre o OCI, pode ler os documentos. Esteja avisado que são coisas de nível muito baixo! Saiba mais.