Parametr connect_timeout jest ważny tylko w czasie połączenia. Przydatne jest sprawdzenie, czy Twój serwer DB jest osiągalny w mniej więcej 20 sekund. Po połączeniu określony limit czasu nie jest już ważny.
Nie mogę znaleźć żadnego parametru limitu czasu zapytania na oficjalnej stronie podręcznika mysql:http://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/server-system-variables.html więc nie sądzę, żeby było to możliwe.