Sua versão do MYSQL é 5.5 ou inferior, eu acho.
MySQL 5.7 tem suporte a segundos fracionários para valores TIME, DATETIME e TIMESTAMP, com precisão de até microssegundos (6 dígitos):
CREATE TABLE t1 (t TIME(3), dt DATETIME(6));
O valor fsp, se fornecido, deve estar no intervalo de 0 a 6. Um valor de 0 significa que não há parte fracionária. Se omitido, a precisão padrão é 0. (Isso difere do padrão SQL padrão de 6, para compatibilidade com versões anteriores do MySQL.)
SQL FIDDLE DEMO