Karina
Considera lo siguiente:
CONNECT_TIME Specify the total elapsed time limit for a session, expressed in minutes.
IDLE_TIME Specify the permitted periods of continuous inactive time during a session, expressed in minutes. Long-running queries and other operations are not subject to this limit.
Aqui hay un punto importante respecto a IDLE_TIME: para Oracle "Long-running queries" significa queries mayor a 6 segundos, si esto pasa entonces IDLE_TIME no tiene efecto. Tambien se considera tiempo de inactividad 100% continua no tiempo acumulados de inactividad. Probablemente esto este pasando en tu escenario.
Existe Oracle Resource Manager en version Enterprise Edition que gestiona mucho mejor el tema de recursos CPU, UNDO, Private PGA, etc.
No entiendo lo siguiente en tu mensaje: "…y no sobrepasaban los cinco minutos en establecer una conexion con el servidor…"