LuaTeXには「2項演算子／関係記号」の前での行分割をサポートしています。
TeXには2項演算子／関係記号の後の行分割のペナルティを表す\binoppenalty／\relpenaltyがありますが、LuaTeXにはこれらの前の行分割のペナルティを表す\prebinoppenalty／\prerelpenalty（既定値は10000、つまり行分割禁止）があります。
だから、prebinoppenaltyに低い値を設定して代わりにbinoppenaltyに10000を設定すれば2項演算子の後ではなく前で行分割されるようになります。
\prebinoppenalty=\binoppenalty
\binoppenalty=10000
\prerelpenalty=\relpenalty
\relpenalty=10000