Может возникнуть конфликт, если NHibernate или Castle ActiveRecord используют другую версию log4net.Если все компоненты (включая ваше приложение) используют одну и ту же версию log4net, проблем не должно быть.
После того, как вы убедились, что все компоненты используют одну и ту же версию log4net, и у вас все еще возникают проблемы, вы можете включить внутреннюю отладку log4net, чтобы узнать, что происходит.