Il parametro connect_timeout è valido solo al momento della connessione. È utile verificare se il tuo server DB è raggiungibile in circa 20 secondi. Una volta connesso, il timeout specificato non è più valido.
Non trovo alcun parametro di timeout della query nella pagina di manuale ufficiale di mysql:http://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/server-system-variables.html quindi non credo sia possibile.
