Фамилия Повалэй — редкий случай, когда написание напрямую подсказывает произношение, а заодно и географию. Ударение падает на последний слог: Повалэ́й. Это почти наверняка белорусский или западнорусский вариант, где буква «э» после согласного сохранилась в написании (в отличие от литературного русского, где в заимствованиях и народных формах чаще пишут «е»). Если бы фамилия была великорусской, её, скорее всего, записали бы как Повалей или Повалеев.

Основа — глагол «повалить» или существительное «повал». В диалектах «повал» означает не только действие («повалить лес»), но и предмет: поваленный лес, бурелом, а также — в северных и сибирских говорах — беспорядок, куча, толчея. Человек по прозвищу Повал мог быть лесорубом, вальщиком леса, или же — в переносном смысле — задирой, который «валит» соперников. Модель образования проста: прозвище Повал (с нулевым суффиксом) плюс фамильный суффикс -эй, характерный именно для белорусской ономастики (сравните: Ковалёв — Ковалёй, Гончар — Гончарэй). В русской традиции к такому прозвищу добавили бы -ов, получив Повалов, но белорусы и украинцы часто оставляли суффикс, передающий «чей?» — то есть «Повалёв сын», но в местном произношении «Повалэй».

Спорная версия — связь с «повалить» в значении «уложить спать» (от «повалиться на бок»). В некоторых говорах «повалуша» — это спальня, чулан. Тогда Повал — человек, который спал много или любил «поваляться». Но эта гипотеза слабее: прозвища от глаголов в повелительном наклонении или от предметов быта встречаются реже, чем от профессий и действий с орудием.

Фамилия крайне редкая. В современных базах данных она встречается единично, преимущественно в Брестской и Гродненской областях Беларуси, а также среди потомков переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке. Если ваш предок носил фамилию Повалэй, он, скорее всего, был крестьянином или ремесленником, связанным с лесным промыслом, из западных губерний Российской империи. Никаких дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — это стопроцентно народная, низовая ономастика.